KR100611459B1 - Epoxy Resin Composition for Encapsulating Semiconductor Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 대한 것으로 보다 상세하게는 인체나 기기에 유해한 할로겐계 난연제 및 인계 난연제를 사용하지 않고, 다방향족 에폭시 수지와 다방향족 경화제를 사용하며, 여기에 무기난연제로서 포스파젠(phosphazene)을 사용하고, 선택적으로 징크보레이트(zinc borate)를 혼합하여 난연성을 달성한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor devices, and more particularly, to use a polyaromatic epoxy resin and a polyaromatic curing agent, without using a halogen flame retardant and a phosphorus flame retardant, which are harmful to a human body or a device. The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device that uses a phosphazene and selectively mixes zinc borate to achieve flame retardancy.
할로겐 난연제, 인계 난연제, 다방향족 에폭시 수지, 다방향족 경화제, 포스파젠, 징크보레이트Halogen flame retardant, phosphorus flame retardant, polyaromatic epoxy resin, polyaromatic curing agent, phosphazene, zinc borate
Description
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 대한 것으로, 보다 상세하게는 할로겐이 함유되지 않은 난연성 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor elements, and more particularly, to an epoxy resin composition for flame retardant semiconductor elements sealing free of halogen.
일반적으로 반도체 봉지재용 에폭시 수지를 제조함에 있어서 난연성이 필요하며 대부분의 반도체업체에서 UL-94 V-0 수준의 난연성을 요구하고 있다. 이러한 난연성을 확보하기 위해 난연제를 사용하여 반도체 봉지재용 에폭시 수지를 제조하고 있으며 주로 브롬에폭시와 삼산화안티몬을 반도체 봉지재용 에폭시 수지 제조시 사용하여 난연성을 확보하고 있다. 즉 반도체 봉지재용 에폭시 수지를 제조시 난연성을 부여하는 난연제로서 브롬이나 염소계의 할로겐계 난연제와 이것과 같이 난연 상승효과가 우수한 삼산화안티몬을 난연보조제로 많이 사용하고 있다. 그러나 이러한 할로겐계 난연제를 사용하여 난연성을 확보한 반도체 봉지재용 에폭시 수지의 경우 소각시나 화재시 다이옥신(dioxin)이나 다이퓨란(difuran) 등의 유독성 발암 물질이 발생되는 것으로 알려져 있다. 또한 할로겐계 난연제의 경우 연소시 발생하는 HBr 및 HCl등의 가스로 인해 인체에 유독하며 반도체 칩(chip)이나 와이어(wire) 및 리드 프레임(lead frame)의 부식(corrosion)을 발생시키는 주요한 원인으로 작용하는 점 등의 문제가 있다. 이에 대한 대책으로서 포스파젠(phosphazene)이나 인산에스테르와 같은 인계 난연제 및 질소원소 함유 수지와 같은 신규 난연제가 검토되고 있으나 질소원소 함유 수지의 경우 난연성이 부족하고 인계 난연제의 경우 수분과 결합하여 생성되는 인산 및 폴리인산이 반도체의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 발생하고 있다.In general, flame retardancy is required in manufacturing an epoxy resin for semiconductor encapsulant, and most semiconductor companies require a flame retardancy of UL-94 V-0 level. In order to secure such flame retardancy, a flame retardant is used to manufacture an epoxy resin for a semiconductor encapsulant, and bromine epoxy and antimony trioxide are mainly used to prepare an epoxy resin for a semiconductor encapsulant to ensure flame retardancy. In other words, bromine or chlorine halogen-based flame retardants and antimony trioxide having excellent flame retardant synergistic effects are widely used as flame retardants as flame retardants for imparting flame retardancy in the manufacture of epoxy resins for semiconductor encapsulants. However, in the case of an epoxy resin for a semiconductor encapsulant having flame retardancy using such a halogen-based flame retardant, it is known that toxic carcinogens such as dioxin or difuran are generated during incineration or fire. In addition, halogen-based flame retardants are toxic to humans due to gases such as HBr and HCl generated during combustion, and are the main cause of corrosion of semiconductor chips, wires, and lead frames. There is a problem such as working. As a countermeasure, new flame retardants such as phosphorus flame retardants such as phosphazene and phosphate esters and nitrogen element-containing resins have been considered. However, phosphorus flame retardants in nitrogen element-containing resins are insufficient in flame retardancy and phosphorus flame retardants are combined with moisture. And polyphosphoric acid has a problem of deteriorating the reliability of the semiconductor.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인체나 기기에 유해한 할로겐계 난연제 및 인계 난연제를 사용하지 않고, 다방향족 에폭시 수지와 다방향족 경화제를 사용하며, 여기에 무기난연제인 포스파젠을 사용하고, 선택적으로 징크보레이트(zinc borate)를 혼합하여 난연성을 달성한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공함을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, without using a halogen-based flame retardant and phosphorus-based flame retardant harmful to the human body or equipment, using a multi-aromatic epoxy resin and a multi-aromatic curing agent, which is an inorganic flame retardant An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device that uses flamen and optionally mixes zinc borate to achieve flame retardancy.
즉, 본 발명은 (1) 하기 화학식 1로 표시되는 노볼락 구조의 페놀류 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 4,4'-디히드록시 비페닐의 혼합물을 글리시딜 에테르화시켜 생성되는 변성 에폭시 수지; That is, the present invention (1) modified epoxy produced by glycidyl etherification of a mixture of a phenolic compound having a novolak structure represented by the following general formula (1) and a 4,4'-dihydroxy biphenyl represented by the following general formula (2): Suzy;
[화학식 1][Formula 1]
(상기 식에서 n(평균치)는 1.15∼2.30의 실수임)Where n (mean value) is a real number between 1.15 and 2.30
[화학식 2][Formula 2]
(2) 하기 화학식 3으로 표시되는 경화제;(2) a curing agent represented by the following formula (3);
[화학식 3][Formula 3]
(상기 식에서 n은 1∼6의 실수임)(Where n is a real number of 1 to 6)
(3) 난연제로서 하기 화학식 4로 표시되는 포스파젠;(3) phosphazene represented by the following formula (4) as a flame retardant;
[화학식 4][Formula 4]
(상기 식에서 R 및 R'는 각각 수소원자 또는 메틸기이고, n은 0 내지 4의 정수임) (Wherein R and R 'are each hydrogen or methyl and n is an integer from 0 to 4)
(4) 경화촉진제;(4) curing accelerators;
(5) 변성 실리콘 오일; 및(5) modified silicone oils; And
(6) 무기충진제를 필수성분으로 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
(6) The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor elements containing an inorganic filler as an essential component.
이하에서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.The present invention will be described in more detail below.
본 발명에서는 에폭시 수지로서 하기 화학식 1로 표시되는, 분자 중에 바이페닐(biphenyl) 유도체를 포함하는 노볼락 구조의 페놀류 화합물과 화학식 2로 표시되는 4,4'-디히드록시 바이페닐(dihydroxy biphenyl)의 혼합물(이하, '페놀류 혼합물')을 글리시딜 에테르화시켜 생성되는 다방향족 변성 에폭시를 사용하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a phenolic compound having a novolac structure containing a biphenyl derivative in a molecule represented by the following general formula (1) as an epoxy resin, and 4,4'-dihydroxy biphenyl represented by the general formula (2) It is characterized by using a polyaromatic modified epoxy produced by glycidyl etherification of a mixture of hereinafter ('phenol mixtures').
상기 식에서 n(평균치)는 1.15∼2.30의 실수이다.In the above formula, n (average value) is a real number of 1.15 to 2.30.
상기 변성 에폭시 수지의 제조는 상기 페놀류 혼합물과 공업적으로 가장 많이 이용되는 에피클로로히드린(epichlorohydrin)을 알칼리하에서 글리시딜 에테르화하는 방법이 바람직하며, 글리시딜화 반응 자체는 통상적으로 알려진 종래의 방법을 통하여 이루어질 수 있다. The preparation of the modified epoxy resin is preferably a method of glycidyl etherification of the phenol mixture and epichlorohydrin, which is most commonly used industrially, under alkali, and glycidylation reaction itself is commonly known. It can be done through the method.
한편 상기 변성 에폭시 수지 중 화학식 1로 표시되는 물질의 중량비가 증가하면 에폭시 수지 조성물의 난연특성이 향상되어 난연성 측면에서는 장점이 있으나, 그 중량비가 85중량%를 초과하면 이로부터 얻어지는 변성 에폭시 수지의 점도가 증가하여 무기 충전제의 고충전에 적합하지 않고 유동특성이 저하되는 단점이 있다. 또한 화학식 2로 표시되는 4,4'-디히드록시 비페닐의 함량이 50중량%를 초과하면 이 혼합물로부터 얻어지는 변성 에폭시 수지는 경화시 반응 조절이 어렵고 반응속도가 지연되어, 이러한 수지로부터 제조된 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 이송성형을 이용한 성형 작업시 성형 불량을 야기시켜 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있다. 이와 같은 특성을 종합적으로 검토한 결과 본 발명의 변성 에폭시 수지 제조시 페놀 혼합물 중의 화학식 1로 표시되는 물질의 중량비는 50∼85중량%, 보다 바람직하게는 70∼80중량%의 범위로 하는 경우 최적의 난연성, 고유동성 및 저흡습성의 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있어 바람직하다.On the other hand, if the weight ratio of the material represented by the formula (1) in the modified epoxy resin is increased flame retardancy properties of the epoxy resin composition has an advantage in terms of flame retardancy, but if the weight ratio exceeds 85% by weight of the modified epoxy resin obtained therefrom There is a disadvantage in that is not suitable for high filling of the inorganic filler and the flow characteristics are reduced. In addition, when the content of 4,4'-dihydroxy biphenyl represented by the formula (2) exceeds 50% by weight, the modified epoxy resin obtained from this mixture is difficult to control the reaction during curing, and the reaction rate is delayed, thereby preparing the The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device has a problem of lowering productivity by causing molding defects in molding operations using transfer molding. As a result of comprehensive examination of such properties, the weight ratio of the material represented by the formula (1) in the phenol mixture when preparing the modified epoxy resin of the present invention is 50 to 85% by weight, more preferably 70 to 80% by weight It is preferable because the epoxy resin composition of flame retardancy, high fluidity, and low hygroscopicity can be provided.
본 발명에 적용된 상기의 다방향족 변성 에폭시 수지는 페놀 골격을 근간으로 해서 중간에 바이페닐을 가지고 있는 구조를 하고 있기 때문에 흡습성, 인성, 내산화성이 우수하며 또한 내크랙성도 우수하다. 또한 가교 밀도가 낮아서 고온에서 연소시 탄소층(char)을 형성하여 난연성을 확보하게 된다. The polyaromatic modified epoxy resin applied to the present invention has a structure having a biphenyl in the middle based on a phenol skeleton, and thus has excellent hygroscopicity, toughness, oxidation resistance, and crack resistance. In addition, the crosslinking density is low to form a carbon layer (char) during combustion at high temperature to ensure flame retardancy.
전체 조성물 중 상기 다방향족 에폭시 수지의 함량은 3.4∼15중량% 범위이다.The content of the polyaromatic epoxy resin in the total composition is in the range of 3.4 to 15% by weight.
상기 변성 에폭시 수지에 더하여 비페닐, 오르소 크레졸 노볼락 수지 등을 추가하여 사용할 수 있으나, 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 난연성을 확보하기 위해서는 상기의 변성 에폭시 수지를 총 에폭시 수지 중에서 40중량% 이상, 바람직하게는 60중량% 이상 배합하는 것이 바람직하다. In addition to the modified epoxy resin may be used in addition to biphenyl, ortho cresol novolak resin, but in order to ensure the flame retardancy of the epoxy resin composition for semiconductor sealing the modified epoxy resin in the total epoxy resin 40% by weight or more, It is preferable to mix | blend 60 weight% or more preferably.
본 발명의 조성물에서 경화제로는 하기 화학식 3으로 표시되는 다방향족 경화제를 사용한다.In the composition of the present invention as a curing agent is used a multi-aromatic curing agent represented by the formula (3).
상기 식에서 n은 1∼6의 실수이다.N is a real number of 1-6 in said formula.
상기 다방향족 경화제는 상기 다방향족 에폭시 수지와 반응하여 탄소층(char)을 형성하여 주변의 열 및 산소의 전달을 차단함으로써 난연성을 달성하게 된다. 전체 조성물 중 상기 다방향족 경화제의 함량은 2∼10.5중량% 범위이다.The multi-aromatic curing agent reacts with the multi-aromatic epoxy resin to form a carbon layer (char) to achieve flame retardancy by blocking the transfer of heat and oxygen around. The content of the multiaromatic curing agent in the total composition is in the range of 2 to 10.5% by weight.
경화제 성분으로서 상기 다방향족 경화제에 더하여 페놀 노볼락 수지 또는 자일록 수지를 추가로 포함시킬 수 있다.As the curing agent component, in addition to the polyaromatic curing agent, a phenol novolak resin or xylol resin may be further included.
본 발명에의 조성물에서 난연제로는 기본적으로 하기 화학식 4로 표시되는 포스파젠을 사용하며, 여기에 하기 화학식 5로 표시되는 징크보레이트(zinc borate)를 선택적으로 혼합할 수 있다.In the composition of the present invention, as a flame retardant, phosphazene represented by the following Chemical Formula 4 is basically used, and zinc borate represented by the following Chemical Formula 5 may be selectively mixed.
상기 식에서 R 및 R'는 각각 수소원자 또는 메틸기이고, n은 0 내지 4의 정수이다.Wherein R and R 'are each a hydrogen atom or a methyl group, and n is an integer of 0 to 4.
상기 포스파젠은 분해온도가 350℃로서 내습성, 내열성이 우수하며, 고온에서 연소시 탄소층(char)이 형성되어 외부의 산소와 열을 차단하여 난연효과를 나타낸다. 한편 상기 징크보레이트는 녹는점이 260℃이고 내열성, 전기특성, 내습성이 우수하며, 고온에서 탈수반응이 일어나면서 흡열현상이 보이며 530J/g의 흡열량에 의해 난연효과가 크게 나타난다. 또한 분해된 연소물이 안정적인 탄소층(char)를 형성하여 기존 할로겐계 난연제보다 뛰어난 난연효과가 나타난다. 전체 조성물 중 난연제의 함량은 0.5∼5중량%의 범위이다.The phosphazene has a decomposition temperature of 350 ° C., which is excellent in moisture resistance and heat resistance, and forms a carbon layer (char) upon combustion at high temperatures to block external oxygen and heat, thereby exhibiting a flame retardant effect. Meanwhile, the zinc borate has a melting point of 260 ° C., excellent heat resistance, electrical properties, and moisture resistance, and exhibits endothermic phenomenon as the dehydration reaction occurs at a high temperature, and a flame retardant effect is large due to an endothermic amount of 530 J / g. In addition, the decomposed combustion products form a stable carbon layer (char), resulting in an excellent flame retardant effect than conventional halogen-based flame retardants. The content of flame retardant in the total composition is in the range of 0.5 to 5% by weight.
본 발명의 조성물에서 경화촉진제는 상기 에폭시 수지와 경화제 성분의 경화반응을 촉진하기 위해 필요한 성분으로, 예를 들어 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민류, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸류, 트리페닐포스핀, 디페 닐포스핀, 페닐포스핀 등의 유기 포스핀류, 테트라페닐포스포니움 테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트 등의 테트라페닐보론염 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 전체 조성물 중 경화 촉진제의 함량은 0.1∼0.3중량%의 범위이다.In the composition of the present invention, the curing accelerator is a component necessary for promoting the curing reaction of the epoxy resin and the curing agent component, for example benzyldimethylamine, triethanolamine, triethylenediamine, dimethylaminoethanol, tri (dimethylaminomethyl) phenol Tertiary amines such as these, imidazoles such as 2-methylimidazole and 2-phenylimidazole, organic phosphines such as triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine, and tetraphenylphosphonium tetra Tetraphenyl boron salts, such as a phenyl borate and a triphenyl phosphine tetraphenyl borate, etc. can be used individually or in mixture of 2 or more types. The content of the curing accelerator in the total composition is in the range of 0.1 to 0.3% by weight.
본 발명의 조성물에서 변성 실리콘 오일로는 내열성이 우수한 실리콘 중합체를 사용하며, 에폭시 관능기를 갖는 실리콘 오일, 아민 관능기를 갖는 실리콘 오일 및 카르복실 관능기를 갖는 실리콘 오일 등을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다, 전체 조성물 중 상기 변성 실리콘 오일의 함량은 0.1∼1.5중량%의 범위이다. 상기, 실리콘 오일을 1.5중량%를 초과하여 사용시는 표면 오염이 발생하기 쉽고 레진 블리드가 길어질 우려가 있으며, 0.1중량% 미만으로 사용시에는 충분한 저탄성률을 얻을 수가 없게 된다.In the composition of the present invention, the modified silicone oil is a silicone polymer having excellent heat resistance, and a silicone oil having an epoxy functional group, a silicone oil having an amine functional group, a silicone oil having a carboxyl functional group, or the like is mixed Can be used, the content of the modified silicone oil in the total composition is in the range of 0.1 to 1.5% by weight. When the silicone oil is used in excess of 1.5% by weight, surface contamination is likely to occur and the resin bleed may be long, and when used at less than 0.1% by weight, sufficient low modulus of elasticity may not be obtained.
본 발명의 조성물에서 무기충전제로는 그 평균입자가 0.1∼35㎛인 용융 또는 합성실리카를 사용하는 것이 바람직하며, 충전량은 조성물 전체에 대해 73~90중량% 사용하여야 한다. 73중량% 미만으로 무기충전제를 사용할 경우에는 충분한 강도와 저열팽창화를 실현할 수 없으며 또한 수분의 침투가 용이해져 신뢰성 특성에 치명적이 된다. 또한, 무기충전제의 충전량이 90중량% 초과인 경우 유동특성의 저하로 인해 성형성이 나빠질 우려가 있다. In the composition of the present invention, as the inorganic filler, it is preferable to use molten or synthetic silica having an average particle of 0.1 to 35 µm, and the filling amount should be 73 to 90% by weight based on the whole composition. When the inorganic filler is used in an amount less than 73% by weight, sufficient strength and low thermal expansion cannot be realized, and moisture permeation becomes easy, and it becomes fatal to reliability characteristics. In addition, when the amount of the inorganic filler is greater than 90% by weight, there is a fear that the moldability is deteriorated due to the deterioration of the flow characteristics.
상기 성분 이외에도 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 에스테르계 왁스 등의 이형제, 카본블랙, 유·무기염료 등의 착색제, 에폭시 실란, 아미노 실란, 알킬 실란 등의 커플링제 등을 필요에 따 라 사용할 수 있다.Coupling agents such as release agents such as higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, ester waxes, colorants such as carbon black and organic dyes, epoxy silanes, amino silanes, and alkyl silanes, in addition to the above components, without departing from the object of the present invention. Etc. can be used as needed.
이상과 같은 원재료를 이용하여 에폭시 수지 조성물을 제조하는 일반적인 방법으로는 소정의 배합량을 헨셀믹서나 뢰디게 믹서를 이용하여 균일하게 충분히 혼합한 뒤, 롤밀이나 니이더로 용융혼련하며, 냉각, 분쇄과정을 거쳐 최종 분말 제품을 얻는 방법이 사용되고 있다.As a general method for producing an epoxy resin composition using the raw materials described above, a predetermined amount is uniformly mixed sufficiently using a Henschel mixer or a solid mixer, followed by melt kneading with a roll mill or a kneader, followed by cooling and grinding. A method of obtaining the final powder product is used.
본 발명에서 얻어진 에폭시 수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로써는 저압 트랜스퍼 성형법이 가장 일반적으로 사용되는 방법이나, 인젝션(Injection) 성형법이나 캐스팅(Casting) 등의 방법으로도 성형가능하다. As a method of sealing a semiconductor element using the epoxy resin composition obtained in the present invention, a low pressure transfer molding method is most commonly used, or an injection molding method or a casting method can be used.
이하 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.For the purpose of illustrating the present invention in more detail with reference to the following examples, the following examples are for the purpose of explanation and are not intended to limit the invention.
실시예 1, 2Examples 1 and 2
표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 평량한 뒤, 헨셀 믹서를 이용, 균일하게 혼합하여 분말 상태의 1차 조성물을 제조하였으며, 믹싱 2-롤밀을 이용하여 100℃에서 7분간 용융혼련한 뒤, 냉각 및 분쇄과정을 거쳐 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.As shown in Table 1, each component was weighed, and then uniformly mixed using a Henschel mixer to prepare a powder-based primary composition, melt-kneading at 100 ° C. for 7 minutes using a mixing 2-roll mill, and then cooled. And through the grinding process to prepare an epoxy resin composition.
이렇게 하여 얻어진 에폭시 수지 조성물에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성 및 신뢰성을 평가하였다. 신뢰성 시험을 위해 MPS(Multi Plunger System)성형기를 이용하여 175℃에서 60초간 성형시킨 후, 175℃에서 6시간동안 후경화시켜, MQFP형 반도체 소자를 제작하였다. 본 발명에 의한 에폭시수지 조성물의 물성 및 난연성, 신뢰성, 성형성 시험결과를 표 2에 나타내었다. 신뢰성 시험은 열충격 시험에서의 팩키지크랙 발생정도로 나타내었다.About the epoxy resin composition thus obtained, physical properties and reliability were evaluated by the following method. For reliability test, an MPS molding machine was used for 60 seconds at 175 ° C., followed by post-curing at 175 ° C. for 6 hours to produce an MQFP semiconductor device. Table 2 shows the physical properties and flame retardancy, reliability, and moldability test results of the epoxy resin composition according to the present invention. The reliability test was expressed as the degree of package crack occurrence in the thermal shock test.
비교예 1, 2Comparative Examples 1 and 2
표 1에 나타난 바와 같이 각 성분을 주어진 조성대로 평량하여 실시예와 같은 방법으로 에폭시 수지 조성물을 제조하였으며, 각 물성 및 신뢰성 평가결과를 표 2에 나타내었다.As shown in Table 1, the epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example by weighing each component according to a given composition, and the results of evaluation of physical properties and reliability are shown in Table 2.
[물성평가 방법][Property evaluation method]
1) 스파이럴 플로우(Spiral Flow)1) Spiral Flow
EMMI규격을 기준으로 금형을 제작하여 성형온도(175℃), 성형압력 70Kgf/cm2에서 유동 길이를 평가Molds are manufactured based on EMMI standard to evaluate the flow length at molding temperature (175 ℃) and molding pressure 70Kgf / cm 2
2) 유리전이온도(Tg)2) Glass transition temperature (Tg)
TMA(Thermomechanical Analyser)로 평가Assessed by TMA (Thermomechanical Analyser)
3) 전기전도도3) Electrical conductivity
경화된 EMC 시험편을 분쇄기에서 약 #400MESH ~ #100MESH의 입자크기로 분쇄하고 분말화한 시료 2gㅁ0.2㎎을 평량하여 추출용 병에 넣어서 증류수 80CC를 넣고 100 ℃ OVEN 내에서 24시간 추출한 다음 추출수의 상등액을 이용하여 전기전도도를 측정한다.The cured EMC test piece was crushed to a particle size of about # 400MESH to # 100MESH in a crusher, and weighed 2g ㅁ 0.2mg of powdered sample into an extraction bottle. Measure the conductivity using the supernatant of.
4) 굴곡강도 및 굴곡 탄성율: 경화된 EMC성형시편(125 X 12.6 X 6.4 mm)을 준비하여 시편 중심부의 넓이와 두께를 Micrometer로 0.001mm까지 재서 UTM 시험기를 이용하여 측정하였다.4) Flexural strength and flexural modulus: Hardened EMC molded specimens (125 X 12.6 X 6.4 mm) were prepared and the width and thickness of the center of the specimen were measured using a micrometer up to 0.001 mm and measured using a UTM tester.
5) 난연성5) Flame retardant
UL 94 V-0 규격에 준하여 평가Evaluated according to UL 94 V-0
6) 내크랙성 평가(신뢰성 시험)6) Crack resistance evaluation (reliability test)
프리컨디션(Precondition)후 열충격 환경시험기(Temperature Cycle Test)에서 1,000싸이클 경과후, 비파괴 검사기인 SAT(Scanning Acoustic Tomograph)로 크랙발생유무 평가After pre-condition, after 1,000 cycles in the Thermal Shock Environment Tester, the nondestructive tester SAT (Scanning Acoustic Tomograph) assesses the occurrence of cracks.
(a) 프리컨디션조건(a) Precondition
에폭시 수지조성물로 제조한 SOJ형 반도체 소자를 125℃에서 24시간 건조시킨후, 5싸이클의 열충격시험을 거쳐 다시 85℃/85% 상대습도 조건하에서 168시간 동안 방치시킨후 235℃, 10초동안 IR 리플로우를 3회 통과시켜 1차로 프리컨디션 조건하에서의 패케이지 크랙발생 유무를 평가한다. 이 단계에서 크랙이 발생되었을 경우, 다음 단계인 1,000싸이클의 열충격 시험은 진행하지 않는다.SOJ-type semiconductor device made of epoxy resin composition was dried at 125 ° C for 24 hours, and then subjected to 5 cycles of thermal shock test, and then left for 168 hours under 85 ° C / 85% relative humidity condition, followed by IR for 235 ° C and 10 seconds. Three passes through the reflow are used to first evaluate the presence of package cracks under precondition conditions. If cracks occur at this stage, the next stage, the 1,000 cycle thermal shock test, is not conducted.
(b) 열충격 시험(b) thermal shock test
앞서의 프리컨디션 조건을 통과한 반도체 패키지를 -65℃에서 10분, 25℃에서 5분, 150℃에서 10분씩 방치하는 것을 1싸이클로하여 1,000싸이클을 진행한 후, 비파괴 검사기인 SAT를 이용하여 내부 및 외부 크랙을 평가한다.After 1,000 cycles of leaving the semiconductor package that passed the preconditions for 10 minutes at -65 ° C, 5 minutes at 25 ° C, and 10 minutes at 150 ° C for 1 cycle, the inside of the semiconductor package was SAT. And external cracks are evaluated.
본 발명에 의해 인체나 기기에 유해한 할로겐 난연제를 사용하지 않고도, UL 94 V-0 규격을 달성한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공할 수 있다. The present invention can provide an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device that achieves the UL 94 V-0 standard without using a halogen flame retardant harmful to a human body or a device.
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