KR101927631B1 - 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치에 관한 것으로, 에폭시 수지, 경화제, 커플링제, 경화촉진제 및 접착력 향상제를 포함하고, 상기 접착력 향상제는 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛인 이미다졸계 화합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치를 제공한다. 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 구리, 니켈, 은 등의 이종 소재와의 접착력이 높아 MSL 및 TCT등의 자동차용 반도체에 요구되는 높은 수준의 신뢰성을 만족할 수 있다.

Description

에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치{EPOXY RESIN COMPOSITION AND SEMICONDUCTOR DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.
자동차용 반도체는 메모리/비메모리, 전원 반도체, 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)등 대략 200여개의 반도체가 사용되고 있으며, 일반 차종에는 평균 40개, 고급 차종은 100개 이상의 반도체를 내장하고 있다. 자동차용 반도체는 가정, 산업용 반도체보다 온도, 습도, 불량율, 보증 수명등 자동차 적용에 요구되는 엄격한 품질 기준(AEC-Q101)을 만족해야 된다. 이에 따라 반도체의 봉지 재료인 에폭시 수지 조성물에 대한 요구 특성의 수준 또한 높아지고 있다.
최근 자동차용 반도체의 응용 분야가 급속히 확대되고, 자동차용 반도체의 시장 규모는 급격히 증가하고 있으며, 특히 디스크리트 파워 반도체의 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이러한 자동차용 디스크리트 파워 반도체 시장의 급성장에 따라 리드의 기판 삽입 실장 방식의 패키지에서 표면 실장 형태의 패키지로 점차 확대되고 있다. 이로 인해 보다 많은 반도체 조립 업체가 자동차용 디스크리트 반도체 시장에 유입되어 경쟁이 지속적으로 심화되고 있다. 그래서 반도체 조립 업체들에서는 가격 경쟁력(ex. 공정 단축) 확보를 위해 다양한 재질의 리드 프레임을 사용하고 있는데, 주로 구리, 니켈, 은 등의 재질로 도금된 리드프레임을 사용하고 있다. 그러나, 구리, 니켈 및 은 재질은 봉지재와의 접착력 저하로 인해 자동차용 반도체에 요구되는 중요한 신뢰성 항목인 MSL(Moisture Sensitivity Level) 및 TCT(Thermal Cycle Test)에서 박리가 발생되어 신뢰성을 만족하지 못하는 문제가 발생되고 있다.
본 발명의 목적은 구리, 니켈 및 은 재질과 접착력이 우수하고, 자동차용 표면 실장형 반도체의 신뢰성 규격을 만족할 수 있는 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 에폭시 수지, 경화제, 커플링제, 경화촉진제 및 접착력 향상제를 포함하고, 상기 접착력 향상제는 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛인 이미다졸계 화합물을 포함하는 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 상기 에폭시 수지 조성물을 포함하는 반도체 장치를 제공한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 구리, 니켈, 은 등의 이종 소재와의 접착력이 높아 MSL 및 TCT등의 자동차용 반도체에 요구되는 높은 수준의 신뢰성을 만족할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 에폭시 수지 조성물
본 발명의 일 측면은 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
상기 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 커플링제, 경화촉진제 및 접착력 향상제를 포함한다.
상기 에폭시 수지는 반도체 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 1분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 에폭시 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로 펜타디엔형 에폭시 및 비페닐형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지의 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 20 중량부를 사용할 수 있고, 구체적으로 6 내지 10 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면 접착성, 흐름성 및 성형성이 저하될 수 있으며, 20 중량부를 초과하면 흡습량 증가로 반도체의 신뢰성이 불량해지고, 후술하는 충진제의 상대적 함량 감소로 강도가 저하될 수 있다.
상기 경화제는 상기 에폭시 수지 성분과 반응하고 조성물의 경화를 진행시키는 성분으로, 1 분자 내에 2개 이상의 페놀성 수산기를 함유하는 경화제인 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 경화제는 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지 및 다관능 페놀 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화제의 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 20 중량부를 사용할 수 있고, 구체적으로 3 내지 7 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면 경화성 및 성형성에 문제가 생길 수 있고, 20 중량부를 초과하면 흡습량 증가로 신뢰성이 저하되고, 상대적으로 강도가 낮아질 수 있다.
상기 에폭시 수지와 경화제의 배합비는 자동차용 반도체에서의 기계적 성질 및 내습 신뢰성의 요구에 따라 1:0.6 내지 1:1.3의 당량비로 혼합되는 것이 바람직하다. 에폭시기 1당량에 대한 경화제의 활성기가 0.6당량 미만인 경우, 전체 수지 조성물의 경화 속도가 늦어지게 되며, 1.3당량을 넘는 경우, 최종 경화 후의 경화물의 강도가 감소하는 경향이 있다. 또한 에폭시기 1당량에 대한 경화제 활성기 범위가 0.6~1.3 당량 범위밖에 있을 경우 미반응된 에폭시기 또는 경화제로 인한 고온 열분해가 발생할 수 있다.
상기 커플링제는 반도체 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 구체적으로는 에폭시 실란, 머캅토 실란 및 아미노 실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 커플링제의 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 2.0 중량부를 사용할 수 있고, 구체적으로 0.05 내지 1.0 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면 유기물과 무기물간의 커플링 효과의 감소로 강도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 2.0 중량부를 초과하면 겔 형성의 문제점이 있을 수 있다.
상기 경화 촉진제는 에폭시 수지와 경화제의 경화반응을 촉진하는 성분으로, 아민계 화합물 및 유기 포스핀 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 아민계 화합물은 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디에틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀, 2-2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디아미노메틸)페놀과 트리-2-에틸헥실 에시드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 포스핀 화합물은 트리스-4-메톡시포스핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 부틸트리페닐포스포늄브로마이드, 페닐포스핀, 디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란, 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 경화 촉진제의 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 0.05 내지 5 중량부를 사용할 수 있고, 구체적으로 0.1 내지 3 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 0.05 중량부 미만이면 겔화 시간(gelation time)의 증가로 적정 작업성을 확보할 수 없고, 5 중량부를 초과하면 겔화 시간의 과도한 단축으로 성형성 저하가 발생할 수 있다.
상기 접착력 향상제는 구리, 니켈, 은 등의 재질로 도금된 리드프레임과의 접착력을 향상시키는 성분으로, 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛, 보다 바람직하게는 평균 입자 크기가 0.5 내지 2.5㎛인 이미다졸계 화합물을 사용할 수 있다. 상기 이미다졸계 화합물의 평균 입자 크기가 0.1㎛이하일 경우, 혼합 시 상호간의 인력에 의해 응집이 용이하여 분산성이 감소되며, 이로 인해 접착성 저하가 발생 될 수 있다. 평균 입자 크기가 5㎛를 초과할 경우 비표면적의 감소로 구리, 니켈 및 은 재질의 피착제와의 접촉 면적 감소로 접착성이 저하 될 수 있다.
상기 이미다졸계 화합물은 하기 화학식 1의 화학구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017072465938-pat00001
상기 화학식 1에서, 상기 R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 구체적으로, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기이고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 좀 더 구체적으로는 상기 R1은 탄소수 1 내지 2의 알킬렌기이고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 2의 알킬기일 수 있다. 예컨대, 상기 R1은 메틸렌기 및 에틸렌기 중 어느 하나이며, 상기 R2는 메틸기 및 에틸기 중 어느 하나일 수 있다.
이와 같은 상기 접착력 향상제는 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 0.01 중량부 미만이면 충분한 접착성을 확보할 수 없고, 0.5 중량부를 초과하면 구조내 H2O분자가 증가되어 성형시 접착 계면에서의 기화 현상으로 인해 접착성이 저하될 수 있다.
상기 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 조성물의 기계적 물성(예컨대, 강도)의 향상과 흡습량을 낮추기 위하여 충진제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 충진제는 실리카, 실리카 나이트라이드, 알루미나, 알루미늄 나이트라이드 및 보론나이트라이드로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다. 충진제의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 각상 및 구상 형태의 충진제를 모두 사용할 수 있다. 예컨대, 천연 실리카, 합성 실리카, 용융 실리카 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 구상 실리카 입자를 사용할 수 있다. 상기 충진제의 입경은 금형에서의 충진성을 고려하여 150㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 충진제의 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 70 내지 91 중량부를 사용할 수 있고, 구체적으로 75 내지 89 중량부를 사용할 수 있다. 상기 함량이 70 중량부 미만이면 에폭시 수지 조성물의 경화물 중의 흡습량이 증가하고, 상기 흡습량의 증가가 반도체 장치의 신뢰성 저하를 초래할 수 있으며, 91 중량부를 초과하면 유동성 손실을 야기하여 성형성 불량을 일으킬 수 있다.
또한, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 하기 첨가제를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 난연제, 착색제, 이형제 또는 저응력화제 등을 비롯하여, 당업계에서 일반적으로 이용되는 다양한 추가적인 성분일 수 있다.
상기 난연제는 상기 에폭시 수지 조성물 그 자체로도 우수한 난연성을 나타낼 수 있지만, 난연성을 보다 향상시키기 위하여 포함될 수도 있다. 난연제로는 금속 수산화물, 인 및 질소 함유 유기화합물(예컨대, 레조르시놀디포스페이트(Resorcinoldiphosphate), 포스페이트(Phosphate), 페녹시포스파젠(Phenoxyphosphazene), 멜라민 시아누레이트(Melamine Cyanurate) 및 페놀 멜라민 수지(Phenolic Melamine Resin)) 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속 수산화물로는 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 보론, 알루미늄 및 갈륨 중에서 선택된 금속의 수산화물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 착색제로는 카본블랙, 유기염료, 무기 염료 등의 통상의 착색제 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 이형제로는 장쇄지방산, 장쇄 지방산의 금속염, 파라핀 왁스, 카르나우바 왁스 등의 통상의 이형제 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 저응력화제로는 변성 실리콘 수지, 변성 폴리부타디엔 등의 통상의 저응력화제 중 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
각각의 첨가제는 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 5중량부 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에폭시 수지 조성물을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 당 분야의 일반적인 방법을 사용하여 제조할 수 있다. 바람직하게는, 반바리 믹서, 니더, 롤, 단축 또는 이축의 압출기 및 코니더 등을 이용한 공지된 용융 혼련방법을 사용하여 제조한다. 예컨대, 각 성분들을 균일하게 섞은 후, 용융 혼합기(Heat kneader)를 이용하여 100℃ 내지 130℃의 온도에서 용융 혼합하고, 상온으로 냉각시킨 다음, 분말상태로 분쇄한 후, 블렌딩하는 일반적인 과정을 거쳐 본 발명의 에폭시 수지 조성물을 수득할 수 있다.
2. 반도체 장치
본 발명의 다른 측면은 상기 에폭시 수지 조성물을 포함하는 반도체 장치를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 조성물을 적용할 수 있는 반도체 장치란 트랜지스터, 다이오드, 저항, 콘덴서 등을 반도체 칩이나 기판 위에 집적하고 배선하여 만들어지는 전자회로(집적회로)를 의미한다. 상기 에폭시 수지 조성물을 이용하여 반도체 장치를 봉지, 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 트랜스퍼 몰드, 컴프레션 몰드, 인젝션 몰드 등의 성형방법으로 반도체 소자를 봉지하여 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되지 아니한다.
[ 실시예 및 비교예 ]
하기 표 1(실시예) 및 표 2(비교예)의 구성 물질을 미세하게 분쇄하여 파우더를 만든 후 하기 소정의 배합량을 균일하게 혼합한 뒤 가열된 압출기를 이용하여 혼련을 하고 냉각시킨 후 재분쇄를 하여 조성물을 제조하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
(A) 비페닐형 에폭시 3.170 3.075 3.070 3.075 3.075 3.075 3.075
디시클로펜타디엔형 에폭시 3.077 3.100 3.070 3.100 3.100 3.100 3.100
(B) 페놀 아랄킬 수지 2.900 2.900 2.860 2.900 2.900 2.900 2.900
페놀 노볼락 수지 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
(C) 실리카 (비정형) 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000
(D) Methyltrimethoxy silane 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200
3-( 2-Aminoethyl )
-3-Aminopropyl
-Dimethoxylsilane		 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
3-Mercaptopropyl
-trimethoxysilane		 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
(E) 이미다졸계화합물
(평균 사이즈 0.1㎛)		 　 　 　 0.250 　 　 　
이미다졸계화합물
(평균 사이즈 0.5㎛)		 　 　 　 　 0.250 　 　
이미다졸계화합물
(평균 사이즈 1.0㎛)		 0.010 0.250 0.500 　 　 　 　
이미다졸계화합물
(평균 사이즈 2.5㎛)		 　 　 　 　 　 0.250 　
이미다졸계화합물
(평균 사이즈 5.0㎛)		 　 　 　 　 　 　 0.250
(F) 메탈 하이드록사이드 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
(G) 카나우바왁스(천연) 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600
(H) 카본블랙 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300
(I) 트리페닐 포스핀 0.543 0.375 0.200 0.375 0.375 0.375 0.375
총계 100 100 100 100 100 100 100
구분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
(A) 비페닐형 에폭시 3.130 3.075 3.170 3.075 3.070 3.050 3.075
디시클로펜타디엔형 에폭시 3.120 3.100 3.077 3.100 3.070 3.050 3.100
(B) 페놀 아랄킬 수지 2.900 2.900 2.900 2.900 2.860 2.825 2.900
페놀 노볼락 수지 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
(C) 실리카 (비정형) 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000 87.000
(D) Methyltrimethoxy silane 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200 0.200
3-(2-Aminoethyl)
-3-Aminopropyl-Dimethoxylsilane		 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
3-Mercaptopropyl trimethoxysilane 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100
(E) 이미다졸계화합물
(평균사이즈0.05㎛)		 　 0.250 　 　 　 　 　
이미다졸계화합물
(평균사이즈10㎛)		 　 　 0.010 0.250 0.500 0.750 　
이미다졸계화합물
(평균사이즈20㎛)		 　 　 　 　 　 　 0.250
(F) 메탈 하이드록사이드 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
(G) 카나우바왁스(천연) 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 0.600
(H) 카본블랙 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300 0.300
(I) 트리페닐 포스핀 0.550 0.375 0.543 0.375 0.200 0.025 0.375
총계 100 100 100 100 100 100 100
(A) 에폭시 수지 : 비페닐형 에폭시 (YX-4000K , 일본 에폭시社), 디시클로로 펜타디엔형 에폭시 (HP-7200, DIC社)
(B) 경화제 : 페놀 아랄킬 수지 (MEH-7800SS, 메이화 社), 페놀 노볼락 수지 (KPH-F2001, 코오롱 社)
(C) 충진제 : 비정형 실리카 (FB-770, 덴카 社)
(D) 커플링제 : Methyltrimethoxy silane (TSL-8113, 모멘티브社), 3-( 2-Aminoethyl)-3-Aminopropyl-Dimethoxylsilane (KBM-602, 신에츠社), 3-Mercapto propyl trimethoxysilane (KBM-803, 신에츠社)
(E) 접착력 향상제 : 이미다졸계 화합물 (화학식1의 구조를 갖고 R1및 R2는 각각 메틸렌기 및 메틸기인 화합물, 시코쿠社)
(F) 난연제 : 메탈 하이드록 사이드 (AOH, 나발텍社)
(G) 이형제 : 카나바 왁스 (C-Wax, KAHL社)
(H) 착색제 : 카본 블랙 (MA-600, 미쯔비시 화학社)
(I) 경화 촉진제 : 트리페닐 포스핀 (TPP, HOKKO화학社)
[ 실험예 ]
상기 실시예 및 비교예에 따른 에폭시 수지 조성물을 다음의 방법에 의해 각각 평가하였으며, 평가 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
스파이럴 플로우 (spiral flow)
스파이럴 플로우 몰드를 이용하여 가열 이송 성형기(압력=70kg/㎠, 온도=175℃, 경화시간=120초)에서 몰딩한 후 에폭시 수지 조성물의 흐름성을 측정하였다.
겔 타임 ( gelation time)
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물 소량을 겔 타이머에 넓고 고르게 펴, 제조물의 겔화 소요시간을 측정하였다.
흡습율
2mm 두께의 시편을 몰딩하여 PMC(175°C, 4시간)후, PCT chamber (121°C, 2atm, RH100%)에서 24시간 강제 흡습하여 시편의 흡습율을 측정하였다.
접착력 (구리, 니켈, 은)
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물을 구리 리드프레임에 몰딩 하여 PMC 4시간 후 해당 Die shear 측정 장비를 통해 에폭시 수지 조성물과 구리, 니켈, 은으로 도금된 리드프레임 계면 사이의 접착력을 측정하였다.
박리
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물을 해당 파워모듈 패키지에 직접 몰딩하여 PMC (175°C, 4시간) 후 항온항습기를 통해 30℃/60%RH 중에 192시간 흡습시켰으며, 260℃ X 3회 리플로우 진행하여 패키지내부 Cu pad 및 Ag plating 면과 에폭시 수지 조성물의 경계면에 박리가 발생 한 것을 각각 카운트하였다. 경계면 박리의 해석은 초음파 현미경을 이용하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
스파이럴 플로우 inch 34 35 36 35 35 35 35
겔타임 sec 22 22 24 22 22 22 22
흡습율 % 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
접착력 구리 MPa　 13 13 12 12 12 12 12
니켈 MPa 5 5 5 5 5 5 5
은 MPa 6 6 6 6 6 6 6
박리 구리 Unit 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24
니켈 Unit 0/24 0/24 1/24 1/24 0/24 0/24 1/24
은 Unit 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24
구분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7
스파이럴 플로우 inch 34 35 35 35 35 35 35
겔타임 sec 23 23 22 23 22 22 22
흡습율 % 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
접착력 구리 MPa　 6 12 12 12 12 12 12
니켈 MPa 1 3 4 3 3 2 3
은 MPa 2 4 5 4 4 3 4
박리 구리 Unit 7/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24 0/24
니켈 Unit 20/24 5/24 5/24 7/24 8/24 10/24 9/24
은 Unit 16/24 3/24 3/24 5/24 6/24 7/24 7/24
상기 결과로부터 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 구리, 니켈 및 은으로 도금된 리드 프레임과의 부착력이 우수하고 반도체 소자 밀봉 시 높은 신뢰성을 갖는 반도체 장치를 제작할 수 있음을 확인하였다.

Claims (12)

  1. 에폭시 수지, 경화제, 커플링제, 경화촉진제 및 접착력 향상제를 포함하고, 상기 접착력 향상제는 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛인 이미다졸계 화합물을 포함하고, 상기 이미다졸계 화합물은 하기 화학식 1의 화학구조를 갖는 에폭시 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112018066656530-pat00002

    상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 6의 알킬기임.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미다졸계 화합물의 평균 입자 크기는 0.5 내지 2.5 ㎛인 에폭시 수지 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 R1은 메틸렌기 및 에틸렌기 중 어느 하나이며, 상기 R2는 메틸기 및 에틸기 중 어느 하나인 것인 에폭시 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착력 향상제는, 에폭시 수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부의 함량으로 포함되는 에폭시 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로 펜타디엔형 에폭시 및 비페닐형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나이고,
    상기 에폭시 수지는 에폭시기를 1분자 내에 2개 이상 함유하는 에폭시 수지 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화제는 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지 및 다관능 페놀 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나이고,
    상기 경화제는 페놀성 수산기를 1분자 내에 2개 이상 함유하는 에폭시 수지 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 에폭시 수지와 경화제는 1:0.6 내지 1:1.3의 당량비로 혼합되는 에폭시 수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 커플링제는 에폭시 실란, 머캅토 실란 및 아미노 실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 에폭시 수지 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화 촉진제는 아민계 화합물 및 유기 포스핀 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 에폭시 수지 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물은 실리카, 실리카 나이트라이드, 알루미나, 알루미늄 나이트라이드 및 보론나이트라이드로 구성되는 충진제 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는 에폭시 수지 조성물.
  12. 청구항 1, 청구항 2 및 청구항 4 내지 11 중 어느 한 항에 따른 에폭시 수지 조성물을 포함하는 반도체 장치.
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