KR100836571B1 - Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same - Google Patents

Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same Download PDF

Info

Publication number
KR100836571B1
KR100836571B1 KR1020060138280A KR20060138280A KR100836571B1 KR 100836571 B1 KR100836571 B1 KR 100836571B1 KR 1020060138280 A KR1020060138280 A KR 1020060138280A KR 20060138280 A KR20060138280 A KR 20060138280A KR 100836571 B1 KR100836571 B1 KR 100836571B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
epoxy resin
resin composition
formula
semiconductor device
sealing
Prior art date
Application number
KR1020060138280A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
엄태신
유제홍
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Priority to KR1020060138280A priority Critical patent/KR100836571B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100836571B1 publication Critical patent/KR100836571B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477Six-membered rings
    • C08K5/3492Triazines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/226Mixtures of di-epoxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/62Alcohols or phenols
    • C08G59/621Phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16Solid spheres
    • C08K7/18Solid spheres inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/04Epoxynovolacs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor device is provided to improve an adhesiveness with various members such as a semiconductor device and a lead frame, and to ensure crack resistance upon substrate mounting. An epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor device includes an epoxy resin, a hardener, a hardening accelerator, a coupling agent, and an inorganic filler. A benzotriazole-based compound represented by the following formula 1 is contained in an amount 0.01-2wt% of the total epoxy resin composition. In the formula 1, each of R1 and R2 is any one selected from a hydrogen atom, a mercapto group, an amino group, a hydroxyl group, and a C1-8 hydrocarbon chain.

Description

반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자{Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same}Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same}

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. The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor devices, and more particularly, to a copper lead frame having excellent crack resistance and silver plating, or a copper lead coated with silver and / or gold after nickel / palladium plating. It is related with the epoxy resin composition for semiconductor element sealing excellent in adhesiveness with a frame.

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, 6가 크롬 등의 무기 원소 및 브롬계 유기 난연제 규제법이 곧 시행될 예정이다.In recent years, the lead-discharge of leaded components in electric / electronic products that have been discarded has been found to be harmful to the human body. Particularly, legislation on lead regulation is actively underway, especially in Europe, and the Restriction of Hazardous Substances (RoHS) regulations will soon lead to the enforcement of inorganic chemicals such as lead, mercury, cadmium, and hexavalent chromium, as well as bromine-based organic flame retardants. to be.

따라서 규제법이 시행되기 이전에 전기/전자 제품 내 유해물질이 함유된 부품 전부를 환경 친화적으로 교체하여야 하므로 무연화(Pb free) 제품에 대한 활발 한 개발이 필요한 실정이다. 전기/전자 부품 메이커(Maker) 및 세트(Set) 메이커에서 전자 부품 내 무연화하여야 할 대상은 다음과 같다.Therefore, active development of lead-free products is required because all parts containing hazardous substances in electrical / electronic products must be replaced in an environmentally-friendly manner before the regulation law is enforced. In the electrical / electronic parts makers and sets makers, the subjects to be lead-free in electronic parts are as follows.

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.Currently, solders are mostly lead-free solders overseas, and Sn-Pb Plating is gradually becoming lead-free. In order to replace the existing Sn-Pb plating, lead-free methods currently being developed include pure Sn plating and nickel-palladium pre-plating. -plating).

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.Some large semiconductor makers are actively investigating how to tin-alloy alloy lead frames or copper lead frames, or the problem of overcoming whisker problems remains. It is expected to take considerable time for mass production. Nickel-palladium-silver (Ni-Pd-Ag) or nickel-palladium-silver / gold (Ni-Pd-Ag / Au) preplating (aka PPF: Pre-Plated Frame) is an alternative to overcome this problem. Particularly in Europe, the replacement of copper lead frames to PPF lead frames is actively underway, and the use of PPF lead frames is expected to increase significantly.

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.However, the PPF lead frame had a problem that reliability was significantly lowered, such as peeling after post-curing and reliability test, because the interface adhesion with the epoxy resin composition was very low compared to the lead alloy made of conventional alloy and copper.

일반적으로 용접 후의 신뢰도 저하를 개선하기 위해서는 무기충전제의 충전량을 증가시켜 저흡습 및 저열팽창화를 달성하여 내크랙성을 향상시킴과 동시에 저 점도 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.In general, in order to improve the reliability reduction after welding, a method of maintaining high fluidity by using a low viscosity resin while improving crack resistance by increasing the amount of the inorganic filler to achieve low moisture absorption and low thermal expansion, Reliability after a welding process will depend more heavily on the adhesive force in the interface with the hardened | cured material of an epoxy resin composition, and base materials, such as a semiconductor element and lead frame which exist inside a semiconductor device. If the adhesion force at this X interface is weak, peeling occurs at the interface with the substrate after the welding treatment, and further cracking occurs in the semiconductor element due to this peeling.

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.Therefore, amine coupling agents and the like have been added to resin compositions for the purpose of improving the adhesive force at the interface (JP-A-2002-105172, J-A-2002-155130), but the welding treatment temperature by lead-free softening. With the rise of (215 ~ 240 ℃ → 260 ℃) and the appearance of PPF lead frame, it has reached the limit of sufficient attachment performance.

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.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the epoxy resin composition for semiconductor element sealing to improve the adhesion to various members such as semiconductor elements, lead frames, etc., and to improve the crack resistance at the time of mounting the substrate And a semiconductor device using the same.

그러므로 본 발명에 의하면, 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제, 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 벤조트리아졸계 화합물을 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01 ~ 2 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자가 제공된다.Therefore, according to the present invention, in the epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a coupling agent, and an inorganic filler, the benzobenzotriazole-based compound represented by the following formula (1) is 0.01 to 2 wt% based on the total epoxy resin composition Provided is an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device and a semiconductor device using the same.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112006098357619-pat00002
Figure 112006098357619-pat00002

(R1, R2는 각각 독립적으로 수소원자, 머캅토기, 아미노기, 하이드록시기, 탄소수 1~8의 탄화수소쇄 중 어느 하나이다.)(R1 and R2 each independently represents a hydrogen atom, a mercapto group, an amino group, a hydroxyl group or a hydrocarbon chain having 1 to 8 carbon atoms.)

삭제delete

상기 에폭시수지가 하기 화학식 2로 표시되는 바이페닐형 에폭시수지 또는 하기 화학식 3으로 나타낼 수 있는 페놀아랄킬형 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The epoxy resin is characterized in that it comprises a biphenyl epoxy resin represented by the formula (2) or phenol aralkyl type epoxy resin represented by the following formula (3).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112006098357619-pat00003
Figure 112006098357619-pat00003

(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 0 to 7).

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112006098357619-pat00004
Figure 112006098357619-pat00004

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.) (In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

상기 경화제가 하기 화학식 4로 표시되는 페놀아랄킬형 페놀수지 또는 하기 화학식 5로 나타낼 수 있는 자일록형 페놀수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The curing agent is characterized in that it comprises a phenol aralkyl type phenol resin represented by the following formula (4) or a xylox type phenol resin represented by the following formula (5).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112006098357619-pat00005
Figure 112006098357619-pat00005

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112006098357619-pat00006
Figure 112006098357619-pat00006

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

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. As the inorganic filler, a molten silica mixture including 50 to 99% by weight of spherical molten silica having an average particle diameter of 5 to 30 µm and 1 to 50% by weight of spherical molten silica having an average particle size of 0.001 to 1 µm was applied to the entire filler. It is characterized in that it comprises so that the wt%.

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.The present invention also provides a semiconductor device, wherein the epoxy resin composition is mixed using a Henschel mixer or a solid mixer, melt-kneaded with a roll mill or kneader, and then sealed with a final powder product obtained through cooling and grinding. do.

상기 최종 분말 제품을 저압 트랜스퍼 성형법, 인젝션(Injection) 성형법 또는 캐스팅(Casting) 성형법으로 밀봉한 것을 특징으로 한다.The final powder product is sealed by a low pressure transfer molding method, an injection molding method, or a casting molding method.

상기 반도체 소자는 니켈과 팔라듐을 포함하는 물질로 프리플레이팅된 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.The semiconductor device may include a lead frame pre-plated with a material containing nickel and palladium.

이하 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제, 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 벤조트리아졸계 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자를 제공한다.The present invention relates to an epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a coupling agent, and an inorganic filler, wherein the epoxy resin composition further comprises a benzobenzotriazole compound represented by Formula 1 below. A composition VII and a semiconductor device using the same are provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112006098357619-pat00007
Figure 112006098357619-pat00007

(R1, R2는 각각 독립적으로 수소원자, 머캅토기, 아미노기, 하이드록시기, 탄소수 1~8의 탄화수소쇄 중 어느 하나이다.)(R1 and R2 each independently represents a hydrogen atom, a mercapto group, an amino group, a hydroxyl group or a hydrocarbon chain having 1 to 8 carbon atoms.)

상기 벤조트리아졸계 화합물은 금속의 부식 억제제이다. 반도체 패키지 흡습 신뢰도 평가 시 발생하는 리드 프레임의 부식이 계면 간의 결합을 방해하여 부착력을 저하시키고 이후 신뢰도에 악영향을 미칠 수 있으므로 본 발명에서는 리드프레임의 부식을 막고 기재와의 계면 부착력을 유지하기 위하여 상기 물질을 적용한다. The benzotriazole-based compound is a corrosion inhibitor of the metal. In the present invention, since the corrosion of the lead frame generated during the evaluation of the moisture absorption reliability of the semiconductor package may interfere with the interfacial bonding, thereby lowering the adhesion and adversely affecting the reliability, the present invention is intended to prevent corrosion of the leadframe and maintain the interfacial adhesion with the substrate. Apply the substance.

일반적으로 부식은 금속이 접하고 있는 주위 환경에 존재하는 성분과 반응하여 화합물로 변해 소모됨으로써 금속 제품의 성능이 저하되는 현상으로 일반적으로 부식을 억제하기 위해 산/염기 부식액 중에 용해시킨 후 금속에 표면 처리하는 방법이 사용된다. 즉, 부식 억제제의 흡착기는 부식액과 금속 표면과의 사이에서 활성을 나타내는 물질(흡착기는 친금속성 및 친무기성, 탄화 수소기는 소금속성 및 친유기성)로 금속에 부착하기 이전의 단계에서는 부식액 중에 잘 분산되어 흡착이 용이하고, 금속면에 강하게 흡착한 후에는 쉽게 금속으로부터 탈착되지 않는 성질을 이용한 것이다. 따라서 본 발명에서는 부식액 대신 에폭시 수지 조성물에 상기 벤조트리아졸계 화합물을 원할히 분산시켜, 금속면에 부착된 후 금속으로부터의 탈착을 막을 수 있도록 하였다. 이를 통하여 기재와 금속간의 부착력의 저하를 막아 고 신뢰성의 반도체 봉지재료를 제공하고자 한 것이다. 또한, 이러한 흡착의 강도는 흡착에 관여하는 원자에 따른 영향이 크나 흡착 중심이 되는 원자에 따르는 다른 원자의 영향도 무시할 수 없다. 흡착기 중심원자가 금속에 전자를 공여하는 것이 흡착이기 때문에 부식 억제에 사용되는 물질의 흡착기는 전자 밀도가 높은 원소가 중심이 된다. 따라서 부식 억제제에 사용되는 물질의 흡착기는 전자 밀도가 높은 주기유표의 제 V족 및 제 VI족의 원소가 중심이 되며 특히 N이 포함된 화학식 1의 벤조트리아졸(benzotriazole)계 화합물은 높은 전기음성도를 가지고 있어 금속(Cu, Alloy, Ag등)의 부식을 억제하여 금속과 에폭시 수지 조성물 간의 계면에서의 부착력의 저하를 방지하게 된다.In general, corrosion is a phenomenon in which the performance of a metal product is degraded by reacting with a component present in the surrounding environment where the metal is in contact with the metal. In general, corrosion is dissolved in an acid / base corrosion solution to suppress corrosion and then surface treatment on the metal. Method is used. That is, the adsorbent of the corrosion inhibitor is a substance exhibiting activity between the corrosion solution and the metal surface (the adsorbent is electrometallic and non-organic, and the hydrocarbon group is small metal and organic). It is dispersed and easily adsorbed, and after being strongly adsorbed on the metal surface, the property is not easily desorbed from the metal. Therefore, in the present invention, the benzotriazole-based compound is smoothly dispersed in the epoxy resin composition instead of the corrosion solution, so as to prevent desorption from the metal after being attached to the metal surface. Through this, to reduce the adhesion between the substrate and the metal to provide a highly reliable semiconductor sealing material. In addition, the strength of the adsorption is largely influenced by the atoms involved in the adsorption, but the influence of other atoms depending on the atoms serving as the adsorption center cannot be ignored. Since the adsorption center atom donates electrons to the metal, the adsorption center of the material used for suppressing corrosion is centered on an element having a high electron density. Therefore, the adsorption group of the material used for the corrosion inhibitor is centered on the elements of Group V and VI of the periodic index with high electron density, and especially the benzotriazole-based compound of Formula 1 containing N has high electronegativity. It has a degree to inhibit the corrosion of metal (Cu, Alloy, Ag, etc.) to prevent the deterioration of adhesion at the interface between the metal and the epoxy resin composition.

상기 벤조트리아졸계 화합물은 전체 에폭시 수지 조성물을 기준으로 0.01 ~ 2 중량% 사용되는데, 그 함량이 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01 중량% 미만인 경우에는 PPF 등 금속과의 부착성 향상효과를 충분히 가질 수 없는 반면, 2 중량%를 초과하여 사용할 경우에는 원재료 혼합 문제의 발생 및 경화반응 저하를 초래할 수 있다. 상기 벤조트리아졸계 화합물은 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.The benzotriazole-based compound is used in an amount of 0.01 to 2% by weight based on the total epoxy resin composition. When the content is less than 0.01% by weight based on the total epoxy resin composition, the benzotriazole-based compound may not sufficiently have an effect of improving adhesion to metals such as PPF. On the other hand, when used in excess of 2% by weight may cause the problem of mixing raw materials and decrease the curing reaction. The benzotriazole-based compound may be directly added to the epoxy resin composition during the preparation of the epoxy resin composition, or dissolved in advance in a melt of an epoxy or a curing agent through a method such as melt master batch (MBM), and then used in the composition.

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.Examples of the epoxy resin of the present invention include cresol novolac epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, biphenyl epoxy resins, bisphenol A epoxy resins, bisphenol F epoxy resins, linear aliphatic epoxy resins, and alicyclic epoxy resins. Resins, heterocyclic epoxy resins, epoxy resins including spiro rings and xylox epoxy resins, phenol aralkyl type epoxy resins, and the like, and two or more of them may be used. For example, the biphenyl type epoxy resin represented by General formula (2) and the phenol aralkyl type epoxy resin represented by General formula (3) are mentioned.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112006098357619-pat00008
Figure 112006098357619-pat00008

(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 0 to 7).

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112006098357619-pat00009
Figure 112006098357619-pat00009

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.) (In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

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 시킨 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.  Preferred epoxy resins include biphenyl type epoxy resins represented by Formula 2, and it is preferable to use them at 40 wt% or more, particularly 70 wt% or more, based on the total epoxy resin. The said biphenyl type epoxy resin can exhibit sufficient effect even if it is single or a mixture, and can also be used as an addition compound which made partial reaction to the said biphenyl type epoxy resin. The total epoxy resin used in the present invention is preferably 3 to 15% by weight, more preferably 3 to 12% by weight based on the total epoxy resin composition.

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.The curing agent used in the present invention is a substance capable of making a cured product by reacting with an epoxy resin. Specific examples thereof include a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a xylox phenol resin, a phenol aralkyl phenol resin, bisphenol A and a resol. Various polyhydric phenol compounds such as various novolac resins, tris (hydroxyphenyl) methane, dihydroxybiphenyl, acid anhydrides such as maleic anhydride and phthalic anhydride, and metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminoiphenyl sulfone, etc. And aromatic amines. Phenol-based curing agents are widely used in terms of heat resistance, moisture resistance, and storage properties for semiconductor molding, and two or more kinds of curing agents may be used in parallel depending on the use. For example, the phenol aralkyl type phenol resin represented by General formula (4) and the xylox type phenol resin represented by General formula (5) are mentioned.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112006098357619-pat00010
Figure 112006098357619-pat00010

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112006098357619-pat00011
Figure 112006098357619-pat00011

(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)

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 대하 여 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.Preferred phenolic resins include phenol aralkyl type phenolic resins such as the formula (4), and it is preferable to use 20% by weight or more, particularly 30% by weight or more, based on the total phenolic resin. The total curing agent used in the present invention is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 7% by weight based on the total epoxy resin composition. The ratio of the epoxy resin and the curing agent is preferably used in the chemical equivalence ratio of the curing agent in the range of 0.5 to 2 kPa, in particular 0.8 to 1.6 kPa, based on the demands on mechanical properties and moisture resistance reliability.

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-메톡시포스핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 부틸트리페닐포스포늄브로마이드, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란, 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논 부가물 등이 있다. 이미다졸류에는 2-메틸이미다졸, 2-아미노이미다졸, 2메틸-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.  The curing accelerator used in the present invention is a substance that promotes the reaction between the epoxy resin and the curing agent. For example, tertiary amine, organometallic compound, organophosphorus compound, imidazole, boron compound and the like can be used. Tertiary amines include benzyldimethylamine, 2-2- (dimethylaminomethyl) phenol, salts of 2,4,6-tris (diaminomethyl) phenol and tri-2-ethylhexyl acid. Organometallic compounds include chromium acetylacetonate, zinc acetylacetonate, nickel acetylacetonate, and the like. Organophosphorus compounds include tris-4-methoxyphosphine, tetrabutylphosphonium bromide, butyltriphenylphosphonium bromide, triphenylphosphine, triphenylphosphinetriphenylborane, triphenylphosphine-1,4-benzoquinone Additives and the like. The imidazoles include 2-methylimidazole, 2-aminoimidazole, 2methyl-1-vinylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-heptadecyl imidazole, and the like. Examples of the boron compound include trifluoroborane-n-hexylamine, trifluoroborane monoethylamine, tetrafluoroborane triethylamine, tetrafluoroboraneamine and the like. In addition, 1,5- diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (1, 5- diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene: DBN), 1, 8- diazabicyclo [5.4 .0] undec-7-ene (1,8-diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene: DBU) and phenol novolak resin salts may be used. Particularly preferred curing accelerators include those used alone or in combination with basic curing accelerators such as amines and imidazoles. The curing accelerator may also use an adduct made by prereacting with an epoxy resin or a hardening agent. The amount of the curing accelerator used in the present invention is preferably from 0.001 to 1% by weight, more preferably from 0.01 to 0.5% by weight based on the total amount of epoxy resin composition.

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 45um, 55um 및 75um 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.The inorganic filler used in the present invention is a material used for improving the mechanical properties and low stress of the epoxy resin composition. Examples generally used include fused silica, crystalline silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, glass fibers and the like. In order to reduce the stress, it is preferable to use molten silica having a low linear window coefficient. The molten silica refers to amorphous silica having a specific gravity of 2.3 Pa or less, and includes amorphous silica made by melting crystalline silica or synthesized from various raw materials. The shape and particle size of the molten silica are not particularly limited, but the molten silica includes 50 to 99% by weight of spherical molten silica having an average particle diameter of 5 to 30 µm and 1 to 50% by weight of spherical molten silica having an average particle diameter of 0.001 to 1 µm. The mixture may preferably comprise from 40 to 100% by weight relative to the total filler. In addition, it can be used by adjusting the maximum particle diameter to any one of 45 micrometers, 55 micrometers, and 75 micrometers according to a use. In fused spherical silica, conductive carbon may be contained as a foreign material on the silica surface, but it is also important to select a material with little foreign matter mixed. The proportion of the filler in the present invention depends on the required physical properties such as formability, low stress, high temperature strength, etc., but is preferably used in the range of 70 to 95% by weight relative to the total epoxy resin composition, the ratio of 82 to 92% by weight More preferably.

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. Epoxy resin composition of the present invention is a release agent such as higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, ester waxes, colorants such as carbon black, organic dyes, inorganic dyes, epoxysilanes, aminosilanes, mercaptosilanes within the scope of not impairing the object of the present invention. Coupling agents such as alkylsilanes, alkoxysilanes, stress relieving agents such as modified silicone oils, silicone powders and silicone resins, brominated epoxy resins, oils such as antimony oxide, phosphazene, zinc borate, aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and inorganic flame retardants It may be contained as needed.

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. 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 Rödige mixer, melt-kneaded with a roll mill or kneader, and then cooled and pulverized. The process of obtaining the final powder product is used. 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, and molding can also be carried out by a method such as injection molding or casting.

상기 방법에 의해 리드프레임 또는 유기계 라미네이트 프레임의 반도체 소자를 제조할 수 있다.By the above method, a semiconductor device of a lead frame or organic laminate frame can be manufactured.

이하 본 발명을 실시예에 근거하여 자세히 설명하겠으나 본 발명이 이 실시예로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 2][Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2]

본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하기 위해 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 70초간 성형시킨 후, 175℃에서 4시간 동안 후경화시켜, Cu 금속 소자에 니켈-팔라듐-금이 프리플레이팅된 리드프레임으로 구성된 MQFP(Medium Quad Flat Package)형 반도체 소자를 제작하였다. 본 발명에 의한 에폭시수지 조성물의 물성 및 신뢰성 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다. 신뢰성 시험은 열충격 시험에서의 박리 및 패키지 크랙 발생 정도로 나타내었다.In order to prepare the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device of the present invention, each component was weighed as shown in Table 1, and then uniformly mixed using a Henschel mixer to prepare a powder primary composition. After melt kneading in the range of 100 ~ 120 ℃ ℃, through the cooling and grinding process to prepare an epoxy resin composition. The epoxy resin composition thus obtained was evaluated for physical properties and reliability by the following method, and after molding for 70 seconds at 175 ℃ using a multi-plunger system (MPS) molding machine for a reliability test, after 4 hours at 175 ℃ By curing, a medium quad flat package (MQFP) type semiconductor device composed of a lead frame in which nickel-palladium-gold was preplated on a Cu metal device was fabricated. Physical properties and the reliability test results of the epoxy resin composition according to the present invention are shown in Table 2 below. The reliability test was expressed in terms of peeling and package cracking degree in the thermal shock test.

* 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 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 33 ~ 40mm2이며 부착력 측정은 각 측정 공정 당 10개 이상의 시편에 대하여 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 측정하였다.* Adhesion: A copper metal element to be measured was prepared in a standard suitable for an adhesion measurement mold, and a test piece prepared by pre-plating nickel-palladium-gold and nickel-palladium-gold / silver on the prepared copper metal specimen. The epoxy resin composition shown in Table 1 was prepared on a metal test specimen prepared under the conditions of a mold temperature of 170 to 180 ° C., a feed pressure of 1000 psi, a feed rate of 0.5 to 1.0 cm / sec, and a curing time of 120 seconds to obtain a cured specimen. Immediately after post-curing for 4 hours in an oven at 180 ° C. and left for 60 hours at 60 ° C. and 60% relative humidity conditions, followed by three passes of IR reflow once for 30 seconds at 260 ° C. The adhesion force under the condition was respectively measured. At this time, the area of the epoxy resin composition in contact with the metal specimen is 33 ~ 40mm 2 and the adhesion measurement was measured using a universal testing machine (UTM) for 10 or more specimens per each measurement process.

* 내박리성 평가(신뢰성 시험): 구리 금속 소자에 니켈-팔라듐-금이 프리플레이팅된 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 크랙 발생 유무를 평가하였다. * Peeling resistance evaluation (reliability test): LQFP type semiconductor device composed of lead-frame plated nickel-palladium-cracked pre-plated on copper metal element using the epoxy resin composition of Table 1 for 4 hours at 175 ℃ Post-cure for The LQFP semiconductor device was dried at 125 ° C. for 24 hours, then left at 60 ° C. and 60% relative humidity for 120 hours, and then subjected to three times of repeated IR reflows at 260 ° C. for 30 seconds. The appearance of cracks in package appearance under the condition was evaluated by an optical microscope. In addition, using a non-destructive tester C-SAM (Scanning Acoustical Microscopy) was used to evaluate the occurrence of cracks between the epoxy resin composition and the lead frame.

구성성분(단위:중량%)Ingredient (Unit: wt%) 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 에폭시수지Epoxy resin 페놀아랄킬형 에폭시수지주1) Phenolic Aralkyl Epoxy Resin Note 1) 4.174.17 바이페닐형 에폭시수지주2) Biphenyl Epoxy Resin Note 2) 1.921.92 경화제Hardener 자일록형 페놀수지주3) Xylox Phenolic Resin Note3) 3.893.89 페놀아랄킬형 페놀수지주4) Phenolic Aralkyl Type Phenolic Resin Note 4) 0.550.55 경화촉진제Curing accelerator 트리페닐포스핀계주5) Triphenylphosphine series Note 5) 0.200.20 무기충전제Inorganic filler 실리카주6) Silica Note 6) 88.0088.00 커플링제Coupling agent 머캡토프로필트리메톡시 실란주7) Murray captopril trimethoxysilane * 7) 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.350.35 메틸트리메톡시 실란주8) Methyltrimethoxysilane Note 8) 0.100.10 0.140.14 0.240.24 0.240.24 0.300.30 아민계 실란주9) Amine Silanes Note 9) 0.090.09 0.150.15 0.150.15 0.450.45 0.090.09 첨가제additive 벤조트리아졸계 화합물주10) Benzotriazole Compounds Note 10) 0.500.50 0.400.40 0.300.30 -- -- 착색제coloring agent 카본블랙Carbon black 0.250.25 왁스Wax 카르나우바왁스Carnauba Wax 0.280.28

주 1) NC-3000, Nippon KayakuNote 1) NC-3000, Nippon Kayaku

주 2) YX-4000, Japan Epoxy ResinNote 2) YX-4000, Japan Epoxy Resin

주 3) KPH-F3060, Kolon 유화Note 3) KPH-F3060, Kolon Oil Painting

주 4) MEH-7851, MeiwaNote 4) MEH-7851, Meiwa

주 5) TPP-k, Hokko ChemicalNote 5) TPP-k, Hokko Chemical

주 6) 평균입경 18㎛의 구상 용융실리카와 평균입경 0.5㎛의 구상용융실리카의 9:1 혼합물Note 6: 9: 1 mixture of spherical molten silica with an average particle diameter of 18 µm and spherical molten silica with an average particle diameter of 0.5 µm

주 7) KBM-803, Shin Etsu SiliconNote 7) KBM-803, Shin Etsu Silicon

주 8) SZ-6070, Dow corning chemicalNote 8) SZ-6070, Dow corning chemical

주 9) KBM-573, Shin Etsu SiliconNote 9) KBM-573, Shin Etsu Silicon

주 10) 2-(2'-Hydroxy-5'-octylphenyl) benzotriazoleNote 10) 2- (2'-Hydroxy-5'-octylphenyl) benzotriazole

[비교예][Comparative Example]

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 in a given composition, and the results of evaluation of physical properties and reliability are shown in Table 2 below.

 

평가항목Evaluation item 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 스파이럴 플로우(inch)Spiral Flow (inch) 3737 4141 3939 3535 3737 Tg(℃)Tg (℃) 125125 124124 122122 122122 123123 부착력 (kgf)Adhesion force (kgf) CuCu After PMCAfter PMC 120120 120120 120120 120120 120120 After 60℃/60%+120hrsAfter 60 ℃ / 60% + 120hrs 115115 115115 115115 115115 115115 Alloy 42Alloy 42 After PMCAfter PMC 8080 8080 8080 8080 8080 After 60℃/60%+120hrsAfter 60 ℃ / 60% + 120hrs 7878 7878 7878 7878 7878 AgAg After PMCAfter PMC 6767 6666 6464 2828 4545 After 60℃/60%+120hrsAfter 60 ℃ / 60% + 120hrs 6060 6060 5858 1616 2929 PPFPPF After PMCAfter PMC 8484 8181 7575 4040 5454 After 60℃/60%+120hrsAfter 60 ℃ / 60% + 120hrs 8080 7676 7373 2828 3232 난연성Flame retardant UL 94 V-0UL 94 V-0 V-0V-0 V-0V-0 V-0V-0 V-0V-0 V-0V-0 신뢰성responsibility 내크랙성 평가 크랙발생수Crack Resistance Evaluation 00 00 00 120120 100100 총시험한 반도체 소자수Total number of semiconductor devices tested 200200 200200 200200 200200 200200

상기 표 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 에폭시 수지 조성물이 기존의 비교예에 비하여 후경화 직후 및 IR 리플로우를 3회 통과시킨 후에도 부착력을 충분히 확보한다는 것을 확인할 수 있었고, 별도의 난연제를 적용하지 않으면서도 우수한 난연성을 확보하고 있음을 알 수 있었다.As shown in Table 2, it was confirmed that the epoxy resin composition according to the present invention sufficiently secured the adhesion force immediately after the post-curing and after three passes of the IR reflow, compared to the conventional comparative example, and did not apply a separate flame retardant. It can be seen that the excellent flame retardancy is secured without.

특히 신뢰도 측면에서도 리플로우 후 니켈-팔라듐계로 프리플레이팅된 리드프레임과의 내박리성 및 내크랙성이 월등히 우수한 에폭시 수지 조성물을 얻을 수 있었다.In particular, in terms of reliability, an epoxy resin composition excellent in peeling resistance and crack resistance with a lead frame pre-plated with nickel-palladium after reflow was obtained.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 따르면, 사전 도금된 프레임에 있어서의 향상된 부착력으로 인하여 신뢰도가 높으며, 동시에 별도의 할로겐계, 삼산화 안티몬 등의 난연제를 사용하지 않아도 우수한 난연성을 가지는 수지 밀봉형 반도체 소자를 제조할 수 있다.As described above, according to the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device of the present invention, due to the improved adhesion in the pre-plated frame, the reliability is high, and at the same time, excellent flame retardancy is required without using a flame retardant such as halogen-based antimony trioxide or the like. The branch can manufacture a resin-sealed semiconductor element.

Claims (8)

에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 커플링제, 및 무기충전제를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 벤조트리아졸계 화합물을 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.01 ~ 2 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.An epoxy resin composition comprising an epoxy resin, a curing agent, a curing accelerator, a coupling agent, and an inorganic filler, wherein the benzobenzotriazole compound represented by the following Chemical Formula 1 is contained in an amount of 0.01 to 2 wt% based on the total epoxy resin composition. Epoxy resin composition for sealing semiconductor elements. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112007088499290-pat00012
Figure 112007088499290-pat00012
(R1, R2는 각각 독립적으로 수소원자, 머캅토기, 아미노기, 하이드록시기, 탄소수 1~8의 탄화수소쇄 중 어느 하나이다.)(R1 and R2 each independently represents a hydrogen atom, a mercapto group, an amino group, a hydroxyl group or a hydrocarbon chain having 1 to 8 carbon atoms.)
삭제delete 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.The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to claim 1, wherein the epoxy resin comprises a biphenyl epoxy resin represented by the following Chemical Formula 2 or a phenol aralkyl type epoxy resin represented by the following Chemical Formula 3. [화학식 2][Formula 2]
Figure 112006098357619-pat00013
Figure 112006098357619-pat00013
(상기 식에서, n의 평균치는 0 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 0 to 7). [화학식 3][Formula 3]
Figure 112006098357619-pat00014
Figure 112006098357619-pat00014
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.) (In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)
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.The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to claim 1, wherein the curing agent comprises a phenol aralkyl type phenol resin represented by the following formula (4) or a xylock type phenol resin represented by the following formula (5). [화학식 4][Formula 4]
Figure 112006098357619-pat00015
Figure 112006098357619-pat00015
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.) [화학식 5][Formula 5]
Figure 112006098357619-pat00016
Figure 112006098357619-pat00016
(상기 식에서, n의 평균치는 1 내지 7이다.)(In the above formula, the average value of n is 1 to 7.)
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 충전제에 대하여 40~100 중량%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물. The molten silica mixture of claim 1, wherein the inorganic filler comprises 50 to 99 wt% of spherical molten silica having an average particle diameter of 5 to 30 µm and 1 to 50 wt% of spherical molten silica having an average particle diameter of 0.001 to 1 µm. An epoxy resin composition for sealing a semiconductor device, characterized in that the filler so as to be 40 to 100% by weight relative to the filler. 제 1항 및 제 3 항 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.The epoxy resin composition for sealing a semiconductor element according to any one of claims 1 and 3 to 5 is mixed using a Henschel mixer or a solid mixer, and melt-kneaded with a roll mill or a kneader, followed by cooling, Semi-conductor element sealed with the final powder product obtained through grinding process. 제 6항에 있어서, 상기 최종 분말 제품을 저압 트랜스퍼 성형법, 인젝션(Injection) 성형법 또는 캐스팅(Casting) 성형법으로 밀봉한 반도체 소자.7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the final powder product is sealed by a low pressure transfer molding method, an injection molding method, or a casting molding method. 제 7항에 있어서, 상기 반도체 소자가 니켈과 팔라듐을 포함하는 물질로 프리플레이팅된 리드프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자.8. The semiconductor device of claim 7, wherein the semiconductor device comprises a lead frame pre-plated with a material comprising nickel and palladium.
KR1020060138280A 2006-12-29 2006-12-29 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same KR100836571B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060138280A KR100836571B1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060138280A KR100836571B1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100836571B1 true KR100836571B1 (en) 2008-06-10

Family

ID=39770661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060138280A KR100836571B1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100836571B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101266534B1 (en) 2008-11-07 2013-05-23 제일모직주식회사 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710963A (en) * 1993-06-15 1995-01-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd Resin composition for sealing
US5563242A (en) 1995-04-19 1996-10-08 Ciba-Geigy Corporation Electro coat/base coat/clear coat finishes stabilized with soluble and thermally stable benzotriazole UV absorbers

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710963A (en) * 1993-06-15 1995-01-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd Resin composition for sealing
US5563242A (en) 1995-04-19 1996-10-08 Ciba-Geigy Corporation Electro coat/base coat/clear coat finishes stabilized with soluble and thermally stable benzotriazole UV absorbers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101266534B1 (en) 2008-11-07 2013-05-23 제일모직주식회사 Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100834351B1 (en) Epoxy Resin Composition for Encapsulating Multichip?Package and the Multichip?Package using the same
KR101266536B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR101845147B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semicomductor device and semiconductor device encapsulated using the same
KR100836571B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same
KR101266534B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR101340545B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device, and semiconductor apparatus using the same
KR20100069106A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100779903B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100673630B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device
KR100953822B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device?and semiconductor device?using the same
KR100923443B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device?and semiconductor device using the?same
KR20080062440A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100834069B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device??using the same
KR100826105B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device
KR102052197B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semicomductor device and semiconductor device encapsulated by using the same
KR101309818B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100953823B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device?and semiconductor device?using the same
KR20110078407A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device, and semiconductor apparatus using the same
KR101943698B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semicomductor device and semiconductor device encapsulated using the same
KR100908925B1 (en) Epoxy Resin Compositions for Sealing Semiconductor Devices and Semiconductor Devices Using the Same
KR20100062110A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR20110044103A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100896792B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device using the same
KR100826107B1 (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device
KR20120073017A (en) Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device, and semiconductor apparatus using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130313

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190527

Year of fee payment: 12