KR100834069B1 - 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한반도체 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 2-티에닐 디설파이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자에 관한 것이다.
[화학식1]
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 은 도금을 한 구리 리드 프레임, 또는 니켈/팔라듐 도금 후 은 및/또는 금 도금을 한 구리 리드 프레임과의 부착력을 향상시켜 신뢰도를 높일 수 있어 수지 밀봉형 반도체 소자 제조에 유용하다.
반도체 소자, 부착력, 신뢰도, 니켈/팔라듐 도금, 2-티에닐 디설파이드
Description
도 1은 전기/전자 부품 메이커 및 세트 메이커에서의 전자 부품내 무연(Pb-free)화하여야 할 대상의 단면도이다.
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 내크랙성을 가짐과 동시에 은 도금을 한 구리 리드 프레임, 또는 니켈/팔라듐 도금 후 은 및/또는 금 도금을 한 구리 리드 프레임과의 부착성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
근래 폐기되는 전기/전자 제품 내의 납 성분의 인체에의 치명적인 영향이 밝혀짐에 따라 국가별로 지하수 1리터 당 납 용출량을 0.05~0.3mg으로 규제하고 있다. 특히 유럽을 중심으로 납 규제에 대한 법제화가 활발히 진행되고 있으며, RoHS(Restriction of Hazardous Substances) 규정을 통하여 납, 수은, 카드뮴, 6 가 크롬 등의 무기 원소 및 브롬계 유기 난연제 규제법이 곧 시행될 예정이다.
따라서 규제법이 시행되기 이전에 전기/전자 제품 내 유해물질이 함유된 부품 전부를 환경 친화적으로 교체하여야 하므로 무연화(Pb free) 제품에 대한 활발한 개발이 필요한 실정이다. 전기/전자 부품 메이커(Maker) 및 세트(Set) 메이커에서 전자 부품 내 무연화하여야 할 대상은 다음과 같다.
현재 솔더(Solder)의 경우 해외에서는 거의 무연화 솔더로 진행되고 있으며, Sn-Pb Plating도 점차 무연화가 진행되고 있는 단계이다. 기존의 주석-납(Sn-Pb) 플레이팅(Plating)을 대체하기 위하여 현재 개발되고 있는 무연화 방법으로는 순수주석도금(Pure Sn plating)과 니켈-팔라듐(Ni-Pd) 프리플레이팅(Pre-plating)을 들 수 있다.
일부 대형 반도체 메이커에서는 알로이합금(Alloy42) 리드프레임(lead frame) 또는 구리(Cu) 리드프레임에 순수주석도금을 하는 방법을 적극적으로 검토하고 있는 단계이나 휘스커(whisker) 문제를 극복하여야 하는 과제가 남아 있어 양산까지는 상당 시간이 소요될 것으로 예상된다. 니켈-팔라듐-은(Ni-Pd-Ag) 또는 니켈-팔라듐-은/금(Ni-Pd-Ag/Au) 프리플레이팅 (일명 PPF: Pre-Plated Frame)이 이러한 문제점 극복을 위한 대안으로 제시되고 있는데, 특히 유럽을 중심으로 구리 리드프레임에 대한 PPF 리드프레임으로의 대체가 활발히 진행되고 있으며 PPF 리드프레임의 사용량이 큰 폭으로 증가할 것으로 예상되고 있다.
그러나 PPF 리드프레임은 기존의 알로이합금 및 구리 재질의 리드프레임에 비하여 에폭시 수지 조성물과의 계면 부착력이 굉장히 낮아 후경화 및 신뢰도 실험 후 박리가 발생하는 등 신뢰도가 현저하게 저하되는 문제를 안고 있었다.
일반적으로 용접 후의 신뢰도 저하를 개선하기 위해서는 무기충전제의 충전량을 증가시켜 저흡습 및 저열팽창화를 달성하여 내크랙성을 향상시킴과 동시에 저점도 수지를 사용하여 고유동성을 유지하는 방법을 적용하나, 용접 처리 후의 신뢰성은 에폭시 수지 조성물의 경화물과 반도체 장치 내부에 존재하는 반도체 소자나 리드프레임 등의 기재와의 계면에서의 부착력에 더 크게 의존하게 된다. 만약 이러한 계면에서의 부착력이 약하다면 용접 처리 후, 기재와의 계면에서 박리가 발생하고 나아가서는 이 박리에 의하여 반도체 소자에 크랙이 발생하게 되는 것이다.
따라서, 계면에서의 접착력을 향상시킬 목적으로 아민계 커플링제 등이 수지 조성물에 첨가되어 왔으나(일본특허공개 제 2002-105172호, 일본특허공개 제 2002-155130호), 무연화에 의한 용접 처리 온도의 상승 (215~240℃ → 260℃)과 PPF 리드프레임 등의 출현으로 충분한 부착 성능을 발휘하는 데에는 한계에 도달하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 소자, 리드프레임 등의 각종 부재와의 부착성을 향상시키고, 기판 실장 시의 내크랙성을 향상시킨 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 2-티에닐 디설파이드(2-thienyl disulfide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자가 제공된다.
상기 화학식 1의 2-티에닐 디설파이드가 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01∼0.1 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 에폭시수지가 하기 화학식 2로 표시되는 바이페닐형 에폭시수지 또는 하기 화학식 3으로 나타낼 수 있는 페놀아랄킬형 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
상기 경화제가 하기 화학식 4로 표시되는 페놀아랄킬형 페놀수지 또는 하기 화학식 5로 나타낼 수 있는 자일록형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
상기 무기충전제로 평균입경 5~30㎛의 구상용융실리카를 50~99 중량%, 평균입경 0.001~1㎛의 구상용융실리카를 1~50 중량%를 포함한 용융실리카 혼합물을 전체 충전제에 대하여 40~100 중량%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 에폭시 수지 조성물을 헨셀믹서 또는 뢰디게 믹서를 이용하여 혼합한 뒤, 롤밀 또는 니이더로 용융혼련한 후, 냉각, 분쇄과정을 거쳐 얻은 최종 분말 제품으로 밀봉한 반도체 소자를 제공한다.
상기 최종 분말 제품을 저압 트랜스퍼 성형법, 인젝션(Injection) 성형법 또는 캐스팅(Casting) 성형법으로 밀봉한 것을 특징으로 한다.
상기 반도체 소자는 니켈과 팔라듐을 포함하는 물질로 프리플레이팅된 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제, 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 2-티에닐 디설파이드(2-thienyl disulfide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자를 제공한다.
[화학식1]
본 발명에 사용된 상기 화학식 1의 2-티에닐 디설파이드는 리드프레임 등과의 부착력을 향상시키기 위한 첨가제로서 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01∼0.1 중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 이는 0.01 중량% 미만으로 사용할 경우 충분한 부착력을 가질 수 없고 0.1 중량%를 초과하여 사용할 경우 함량 증가에 따른 부착력 상승 효과가 적고 에폭시 수지 조성물 내에서 불순물로 작용할 수 있기 때문이다. 상기 첨가제는 에폭시 수지 조성물 제조 시에 직접 투입하거나, 멜트마스터배치(Melt Master Batch; MMB)와 같은 방법을 통하여 에폭시 또는 경화제의 용융물에 미리 녹여 분산하여 조성물에 투입하여 사용할 수 있다.
본 발명의 에폭시 수지는 예를 들면, 크레졸 노볼락형 에폭시수지, 페놀 노볼락형 에폭시수지, 바이페닐형 에폭시수지, 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 선형지방족 에폭시수지, 지환식 에폭시수지, 복소환식 에폭시수지, 스피로환을 포함하는 에폭시수지 및 자일록형 에폭시수지, 페놀아랄킬형 에폭시수지 등을 들 수 있으며, 이 중 두 가지 이상을 사용할 수 있다. 예를 들어 화학식 2로 표시되는 바이페닐형 에폭시수지와 화학식 3으로 나타낼 수 있는 페놀아랄킬형 에폭시수지를 들 수 있다.
[화학식 2]
(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)
[화학식 3]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
바람직한 에폭시수지로는 상기 화학식 2로 표시되는 바이페닐형 에폭시수지를 들 수 있으며, 이를 전체 에폭시수지에 대하여 40 중량% 이상, 특히 70 중량% 이상 사용하는 것이 좋다. 상기 바이페닐형 에폭시 수지는 단독 혹은 혼합물로도 충분한 효과를 발휘할 수 있으며, 상기 바이페닐형 에폭시 수지에 일부 반응을 시 킨 부가 화합물로도 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 전체 에폭시수지는 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 3~15 중량%가 바람직하며, 보다 바람직하기로는 3~12 중량%가 사용된다.
본 발명에 사용되는 경화제는 에폭시수지와 반응하여 경화물을 만들 수 있는 물질로서 구체적인 예로는 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 자일록형 페놀 수지, 페놀아랄킬형 페놀수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 각종 노볼락 수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 디하이드록시바이페닐 등 다양한 다가 페놀 화합물, 무수 말레인산, 무수프탈산 등의 산무수물 및 메타페닐렌디아민, 디아미노이페닐메탄, 디아미노이페닐설폰 등의 방향족 아민 등을 들 수 있다. 반도체 성형용으로는 내열성, 내습성 및 보존성 측면에서 페놀계 경화제가 많이 사용되고 있으며, 용도에 따라 2종류 이상의 경화제를 병행하여 사용되는 것이 좋다. 예를 들어 화학식 4로 표시되는 페놀아랄킬형 페놀수지와 화학식 5로 나타낼 수 있는 자일록형 페놀수지를 들 수 있다.
[화학식 4]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
[화학식 5]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)
바람직한 페놀수지로는 화학식 4와 같은 페놀아랄킬형 페놀수지를 들 수 있으며, 이를 전체 페놀수지에 대하여 20 중량% 이상 특히 30 중량% 이상 사용하는 것이 좋다. 본 발명에서 사용되는 전체 경화제는 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.1~10 중량%가 바람직하며, 보다 바람직하기로는 0.5~7 중량%를 사용한다. 에폭시 수지와 경화제의 비는 기계적 성질 및 내습 신뢰성의 요구에 따라 에폭시수지에 대해 경화제의 화학 당량비가 0.5~2 특히 0.8~1.6 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 경화촉진제는 에폭시수지와 경화제의 반응을 촉진하는 물질이다. 예를 들면, 제 3급아민, 유기금속화합물, 유기인화합물, 이미다졸, 붕소화합물 등이 사용 가능하다. 제 3급 아민에는 벤질디메틸아민, 2-2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디아미노메틸)페놀과 트리-2-에틸헥실 에시드의 염 등이 있다. 유기 금속화합물에는 크로뮴아세틸아세토네이트, 징크아세틸아세토네이트, 니켈아세틸아세토네이트 등이 있다. 유기인화합물에는 트리스-4-메톡시포스 핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 부틸트리페닐포스포늄브로마이드, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란, 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논 부가물 등이 있다. 이미다졸류에는 2-메틸이미다졸, 2-아미노이미다졸, 2-메틸-1-비닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸 등이 있다. 붕소화합물에는 트리플루오로보란-n-헥실아민, 트리플루오로보란모노에틸아민, 테트라플루오로보란트리에틸아민, 테트라플루오로보란아민 등이 있다. 이외에도 1,,5-디아자바이시클로[4.3.0]논-5-엔(1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene: DBN), 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]운덱-7-엔(1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene: DBU) 및 페놀노볼락 수지염 등을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 경화촉진제로는 아민계 및 이미다졸계와 같은 염기성 경화촉진제를 단독 혹은 혼합하여 사용하는 것을 들 수 있다. 상기 경화촉진제는 에폭시수지 또는 경화제와 선반응하여 만든 부가물을 사용하는 것도 가능하다. 본 발명에서 사용되는 경화촉진제의 배합량은 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.001~1 중량%가 바람직하며, 0.01~0.5 중량%가 보다 바람직하다.
본 발명에 사용되는 무기충전제는 에폭시 수지 조성물의 기계적 물성의 향상과 저 응력화를 위하여 사용되는 물질이다. 일반적으로 사용되는 예로서는 용융실리카, 결정성 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 알루미나, 마그네시아, 클레이, 탈크, 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유 등을 들 수 있다. 저응력화를 위해서는 선평창계수가 낮은 용융실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용융실리카는 진비중이 2.3 이하인 비결정성 실리카를 의미하는 것으로 결정성 실리카를 용융하여 만들거나 다양한 원료로부터 합성한 비결정성 실리카도 포함된다. 용융실리카의 형상 및 입경은 특별히 한정되지는 않지만, 평균 입경 5~30㎛의 구상용융실리카를 50~99 중량%, 평균입경 0.001~1㎛의 구상용융실리카를 1~50 중량%를 포함한 용융실리카 혼합물을 전체 충전제에 대하여 40~100 중량%가 되도록 포함하는 것이 좋다. 또한, 용도에 맞춰 그 최대 입경을 45㎛, 55㎛ 및 75㎛ 중 어느 하나로 조정해서 사용할 수가 있다. 용융 구상 실리카에는 도전성의 카본이 실리카 표면에 이물로서 포함되는 경우가 있으나 극력 이물의 혼입이 적은 물질을 선택하는 것도 중요하다. 본 발명에서 충전제의 비율은 성형성, 저응력성, 고온강도 등의 요구 물성에 따라 다르지만, 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 70~95 중량%로 사용하는 것이 바람직하며, 82~92 중량% 비율로 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 에스테르계 왁스 등의 이형제, 카본블랙, 유기염료, 무기염료 등의 착색제, 에폭시실란, 아미노실란, 머캡토실란, 알킬실란, 알콕시실란 등의 커플링제 및 변성 실리콘 오일, 실리콘 파우더, 실리콘 레진 등의 응력완화제, 브롬화 에폭시 수지, 산화 안티몬, 포스파젠, 붕산아연, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 유, 무기 난연제 등을 필요에 따라 함유할 수 있다.
이상과 같은 원재료를 이용하여 에폭시 수지 조성물을 제조하는 일반적인 방법으로는 소정의 배합량을 헨셀믹서나 뢰디게 믹서를 이용하여 균일하게 충분히 혼합한 뒤, 롤밀이나 니이더로 용융혼련한 후, 냉각, 분쇄과정을 거쳐 최종 분말 제품을 얻는 방법이 사용되고 있다. 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 성형이 가능하다.
상기 방법에 의해 리드프레임 또는 유기계 라미네이트 프레임의 반도체 소자를 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 근거하여 자세히 설명하겠으나 본 발명이 이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 내지 3]
본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하기 위해 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 평량한 뒤, 헨셀 믹서를 이용, 균일하게 혼합하여 분말 상태의 1차 조성물을 제조하였으며, 연속 니더를 이용하여 100 ~ 120℃ 범위에서 용융 혼련한 뒤, 냉각 및 분쇄과정을 거쳐 에폭시 수지 조성물을 제조하였다. 이렇게 하여 얻어진 에폭시 수지 조성물에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성 및 신뢰성을 평가하였으며, 신뢰성 시험을 위해 MPS(Multi Plunger System) 성형기를 이용하여 175℃에서 60초간 성형시킨 후, 175℃에서 4시간 동안 후경화시켜, Cu 금속 소자에 니켈-팔라듐-금이 프리플레이팅된 리드프레임으로 구성된 LQFP(Low profile Quad Flat Package)형 반도체 소자를 제작하였다. 본 발명에 의한 에폭시수지 조성물의 물성 및 신뢰성 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다. 신뢰성 시험은 열충격 시험에서의 패키지 크랙 발생 정도로 나타내었다.
* 부착력 : 측정하고자 하는 구리 금속 소자를 부착 측정용 금형에 맞는 규격으로 준비하고, 준비된 구리 금속 시편에 니켈-팔라듐-금 및 니켈-팔라듐-금/은을 프리플레이팅한 시험편을 준비하였다. 이렇게 준비된 금속 시험편에 하기 표 1의 에폭시 수지 조성물을 금형온도 170~180℃, 이송압력 1000psi, 이송속도 0.5~1.0cm/sec, 경화시간 120초의 조건으로 성형하여 경화 시편을 얻은 후, 시편을 170~180℃의 오븐에 넣어 4시간 동안 후경화시킨 직후와, 60℃, 60% 상대습도 조건 하에서 120시간 동안 방치시킨 후 260℃에서 30초 동안 IR 리플로우를 1회 통과시키는 것을 3회 반복하는 프리컨디션 조건 하에서의 부착력을 각각 측정하였다. 이때 금속 시편에 닿는 에폭시 수지 조성물의 면적은 40±1mm2이며 부착력 측정은 각 측정 공정 당 10개 이상의 시편에 대하여 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 측정하였다.
* 내박리성 평가(신뢰성 시험): 구리 금속 소자에 니켈-팔라듐-금이 프리 플레이팅된 리드프레임으로 구성된 LQFP형 반도체 소자를 표 1의 에폭시 수지 조성물을 이용하여 조립한 후 175℃에서 4시간 동안 후경화하였다. 이러한 LQFP형 반도체 소자를 125℃에서 24시간 건조시킨 후, 60℃, 60% 상대습도 조건 하에서 120시간 동안 방치시킨 후 260℃에서 30초 동안 IR 리플로우를 1회 통과시키는 것을 3회 반복하는 프리컨디션 조건 하에서의 패키지 외관 크랙 발생 유무를 광학현미경으로 평가하였다. 또한 비파괴 검사기인 C-SAM(Scanning Acoustical Microscopy)을 이용하여 에폭시 수지 조성물과 리드프레임간의 박리 발생 유무를 평가하였다.
| 구성성분(단위:중량%) | 비교예 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | |
| 에폭시 수지 | 페놀아랄킬형 에폭시수지주1) | 4.87 | |||
| 바이페닐형 에폭시수지주2) | 2.10 | ||||
| 경화제 | 자일록형 페놀수지주3) | 4.16 | |||
| 페놀아랄킬형 페놀수지주4) | 0.64 | ||||
| 경화 촉진제 | 트리페닐포스핀 | 0.20 | |||
| 무기 충전제 | 실리카주5) | 87.00 | |||
| 커플링제 | 머캡토프로필트리메톡시 실란 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
| 메틸트리메톡시 실란 | 0.30 | 0.28 | 0.26 | 0.24 | |
| 첨가제 | 2-티에닐 디설파이드 | - | 0.02 | 0.04 | 0.06 |
| 착색제 | 카본블랙 | 0.27 | |||
| 왁스 | 카르나우바왁스 | 0.26 | |||
주 1) NC-3000, NIPPON KAYAKU
주 2) YX-4000H, JAPAN EPOXY RESINS
주 3) MEH-7800SS, MEIWA KASEI
주 4) MEH-7851SS, MEIWA KASEI
주 5) 평균입경 18㎛의 구상용융실리카와 평균입경 0.5㎛의 구상용융실리카의 9:1 혼합물
[비교예]
상기 표 1에 나타난 바와 같이 각 성분을 주어진 조성대로 평량하여 실시예와 같은 방법으로 에폭시 수지 조성물을 제조하였으며, 각 물성 및 신뢰성 평가결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 평가항목 | 비교예 | 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | ||
| 리드 프레임 부착력 (kgf) | Cu | 4시간 후경화 후 | 89 | 78 | 76 | 77 |
| 60℃/60RH% 120시간 방치 및 리플로우 후 | 81 | 83 | 80 | 78 | ||
| Ni/Pd/Au PPF | 4시간 후경화 후 | 15 | 50 | 59 | 62 | |
| 60℃/60RH% 120시간 방치 및 리플로우 후 | 0 | 38 | 45 | 46 | ||
| 신뢰도 | 내크랙성 평가(크랙 발생수) | 2 | 0 | 0 | 0 | |
| 내박리성 평가(박리 발생수) | 100 | 0 | 0 | 0 | ||
| 총시험한 반도체 소자수 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 에폭시 수지 조성물이 기존의 조성물인 비교예에 비하여 후경화 직후 및 IR 리플로우를 3회 통과시킨 후에도 부착력을 충분히 확보한다는 것을 확인할 수 있었다.
특히 신뢰도 측면에서도 리플로우 후 니켈-팔라듐계로 프리플레이팅된 리드프레임과의 내박리성 및 내크랙성이 월등히 우수한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있었다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 은 도금을 한 구리 리드 프레임, 또는 니켈/팔라듐 도금 후 은 및/또는 금 도금을 한 구리 리드 프레임과의 부착력을 향상시켜 신뢰도가 우수한 에폭시 수지 밀봉형 반도체 소자 제조에 유용하다.
Claims (8)
- 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 2-티에닐 디설파이드(2-thienyl disulfide)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.[화학식1]
- 제 1항에 있어서, 상기 화학식 1의 2-티에닐 디설파이드가 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01∼0.1 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 에폭시수지가 하기 화학식 2로 표시되는 바이페닐형 에폭시수지 또는 하기 화학식 3으로 나타낼 수 있는 페놀아랄킬형 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.[화학식 2]
(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)[화학식 3]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.) - 제 1항에 있어서, 상기 경화제가 하기 화학식 4로 표시되는 페놀아랄킬형 페놀수지 또는 하기 화학식 5로 나타낼 수 있는 자일록형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.[화학식 4]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)[화학식 5]
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.) - 제 1항에 있어서, 상기 무기충전제로 평균입경 5~30㎛의 구상용융실리카를 50~99 중량%, 평균입경 0.001~1㎛의 구상용융실리카를 1~50 중량%를 포함한 용융실리카 혼합물을 전체 무기충전제에 대하여 40~100 중량%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항 기재의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 헨셀믹서 또는 뢰디게 믹서를 이용하여 혼합한 뒤, 롤밀 또는 니이더로 용융혼련한 후, 냉각, 분쇄과정을 거쳐 얻은 최종 분말 제품으로 밀봉한 반도체 소자.
- 제 6항에 있어서, 상기 최종 분말 제품을 저압 트랜스퍼 성형법, 인젝션(Injection) 성형법 또는 캐스팅(Casting) 성형법으로 밀봉한 반도체 소자.
- 제 7항에 있어서, 상기 반도체 소자가 니켈과 팔라듐을 포함하는 물질로 프리플레이팅된 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.
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