KR19980070670A - 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 당해 에폭시 수지조성물로 봉지된 수지 성형형 반도체 장치 - Google Patents

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 당해 에폭시 수지조성물로 봉지된 수지 성형형 반도체 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 함유하는 반도체 봉지(封止)용 에폭시 수지 조성물(Epoxy resin composition for sealing semiconductor)로 에폭시 수지 혼합물의 제트 유동을 평가하는 방법에 따라 측정된 제트 유동 최대값인 J 값이 10 내지 50 인 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.

Description

반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 당해 에폭시 수지 조성물로 봉지된 수지 성형형 반도체 장치
본 발명은 반도체 봉지용(半導體 封止用) 에폭시 수지 조성물에 관련된 발명으로써 상기 에폭시 수지는 트랜스퍼 성형(transfer mold)에 의해서 완전 성형(full-molded)형 파워(power) 트랜지스터(FM-type P-TRS)와 같이 마킹(marking)면 상하(上下), 또는 표리(表裏)의 수지 두께가 다른 완전 성형형 완성단위품(package)을 공극을 남기지 않고 생산하는 것에 관한 것이며, 또한 본 발명은 에폭시 수지 조성물로 봉지된 수지 성형형 반도체(resin molded type semiconductor)에 관련된 것이다.
수지 성형형 반도체 장치(resin-molded type semiconductor device)는 집적회로(Integrated Circuit), 초 집적회로(Large Scale Integrated Circuit), 트랜지스터 (transistor) 또는 다이오드(diode)와 같은 반도체 소자를 외부 공기나 기계적 충격으로부터 보호하기 위해서 열경화 수지로 봉지하여 얻어진다. 대량 생산, 비용 및 신뢰성 등의 관점에서 대량 생산에 적합한, 에폭시 수지 조성물에 의한 저압(低壓) 트랜스퍼 성형이 반도체 소자의 봉지에 널리 쓰이고 있다.
최근 수지 봉지형 반도체 장치는 완성 단위품의 모양이 다양화함에 따라, TSOP(Thin Single Outline Packages), 즉 두께가 1mm 이하인 초박형 (超博型) 완성단위품 또는 완전 성형형 트랜지스터(Full-Molded type transistor ; FM-type TRS), 완전 성형형 파워 트랜지스터 및 완전 성형형 집적회로(FM-type IC)처럼 수지의 두께는 약 10mm 정도로써, 방열판을 포함하고 마킹 면 상하의 수지 두께가 다른 완성 단위품 등과 같이 수지 봉지가 어려운 여러 종류 및 모양의 완성단위품들이 증가하였다.
종래의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 (이 후로 봉지 수지(sealing resin)라 불릴 수 있다)로 FM-type TRS, FM-type IC, 또는 FM-type P-TRS 와 같은 삽입물 (insert) 표리 또는 상하면의 봉지 수지 두께가 다른 완성단위품을 트랜스퍼 성형하는 경우, 봉지 수지가 공동(空洞 ; cavity) 내(內)로 흐르는 거동은 윗 쪽면 (마킹 표면) 과 아랫 쪽면(마킹 이면)에 있어 다르므로, 수지로 공동을 채우는 동안 삽입물의 상하면을 흐르는 각각의 상부 수지(upper resin) 와 하부 수지(lower resin)가 만나는 점에서 일종의 공극(void)인 용착(溶着) 흔적(weld mark)을 만들게 된다. 이 용착 흔적은 수지 봉지형 반도체 장치에 있어서, 절연 전압과 같은 전기적 성질 및 내습(耐濕)신뢰성(reliability of moisture resistance) 을 감소시킨다. 예를 들어, 120℃, 2 기압의 수증기 중에서 방치하는 시험 (PCT)등의 내습성 시험을 행한 경우, 용착 흔적으로부터 침투한 수분이 누설 전류(leakage current)를 발생시키거나, 부식(腐植 ; corrosion)으로 인한 전극의 파손을 일으키고 고전압에서 절연 성질을 감소시킨다.
본 발명의 목적은 FM-type P-TRS와 같은 마킹 면 표리(表裏) 또는 상하 의 수지 두께가 다른 완전 성형형 완성 단위품을 용착 흔적 없이 생산할 수 있는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이며, 다른 하나의 목적은 용착 흔적이 없는 수지 성형형 반도체 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 수지의 유동(流動) 거동을 도식적으로 설명한 도이고, 도 2는 J 값을 결정 짓는 도구의 모식도이며, 도 3은 유동 중량과 유동 거리간의 관계를 보여주는 그래프이고, 도 4는 도 3의 데이터로부터 결정되는 유동 속도(flow rate)와 유동 거리간의 관계를 보여 주는 그래프이며, 도 5는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로 FM-type P-TRS 를 봉지하는 모양을 나타낸 단면 모식도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
1은 납 틀(lead frame), 2는 헤더(header), 3은 팁(tip), 4는 와이어(wire), 5는 게이트(gate)를 나타내며, 6은 에어벤트(air bent), 7은 마크면(marking side), 8은 마킹 이(裏)면, 9는 금형, 10은 플런저(plunger)를 나타낸다. A 는 넓은 지역, B는 좁은 지역, C는 용착 흔적 발생 장소를 나타낸다.
우리는 상기의 문제를 해결하기 위해서 연구를 하였는데, 금형(공동)내의 봉지 수지 유동 거동에 관심을 기울여, 용착 흔적의 생성 기구를 분석함과 동시에 봉지 수지의 유동 특성을 평가하는 새로운 방법을 확립하였다. 본 발명은 상기 평가 방법에 의해 평가한 특정의 유동성을 가지는 에폭시 수지 조성물을 이용하여 반도체를 봉지함으로써, 용착 흔적이 없는 수지 성형형 반도체 장치를 얻을 수 있는 것을 발견한 결과이다.
즉, 본 발명은 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 함유하며, 에폭시 수지 조성물의 제트 유동 평가 방법에 따른 제트 유동의 최대치, 즉, J 값이 10 내지 50 인 에폭시 수지 조성물을 제공하고, 더 나아가 반도체 봉지용 에폭시 수지로 봉지된 수지 성형형 반도체 장치를 제공한다.
FM-형 P-TRS를 성형할 경우, 봉지 수지는 게이트를 통해 금형 공동 내로 이동한 후, 두 방향으로 갈라져서 방열판 또는 납 와이어(lead wire)와 같은 삽입물의 위 쪽(넓은 지역)과 아래 쪽(좁은 지역)을 통해 흘러, 최종적으로는 위 쪽면과 아래 쪽면의 수지가 만나서 충전이 완료된다. 그러나, 위 쪽면(넓은 지역)의 수지 유동과 아래 쪽면(좁은 지역)의 수지 유동이 유동 거동면에서 다르므로, 유동성이 빠른 위 쪽면의 수지가 아래 쪽 면으로 흘러 들어가, 아래 쪽 면에서 흐르고 있던 수지와 만나게 된다. 따라서 공기가 에어 벤트 (air bent)로 완전히 빠지지 못하게 되어, 남아 있는 공기가 접합점에서 수지 안으로 빨려 들어가 (engulfed) 용착 흔적(공극; viod)을 만든다.
금형 공동내에서 위쪽 면(넓은 지역)과 아랫 쪽면(좁은 지역)을 흐르는 수지의 유동 거동을 같게 함으로써, 위쪽 면의 수지와 아래쪽 면의 수지가 에어벤트 부근에서 합쳐질 수 있게 되어 공기의 완전한 배출이 이루어지고 용착 흔적(공극)이 없는 성형이 이루어진다.
본 발명에 있어서는, 에폭시 수지 조성물의 제트 유동 평가 방법에 의한 최대 제트 유동값 (J 값) 을 10 내지 50 으로 조정하기 때문에 금형 공동 내에서 위 쪽면 (넓은 지역)과 아래쪽 면(좁은 지역)의 수지의 유동성을 실질적으로 같게 하여, 용착 흔적이 없는 수지 봉지형 반도체 장치를 만들 수가 있다. 만약 J 값이 10 보다 작으면 용착 흔적이 만들어지고, 50보다 클 경우는 위 쪽면에서 미충전(未充塡) 이 생길 수 있다.
이 후로 J 값을 보다 자세히 설명한다. 도 1은 좁은 슬릿 (silt), 즉 게이트를 통해 두꺼운 슬릿으로 유입된 수지 8의 유동 거동을 나타낸 모식도로써 주입된 수지 8의 유량(流量)이 증가해 가면, 수지 8은 상기 도의 ①→②→③→④→⑤ 와 같이 흐르게 된다. ①→②→③은 게이트를 통과 할 때의 모양(두께)을 유지한 유동이며, ④→⑤는 유동 형상이 변하여 마치 그것이 접혀진 것과 같은 형상의 유동이다. 상기의 ①→②→③과 같은 유동을 제트 유동이라 부르는 데, 상기의 유동은 열가소성 수지에서 일반적 유동이라 할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 에폭시 수지 조성물 (resins)의 제트 유동 최대값 (J 값)은 10 내지 50 이다.
상기 J 값은 도 2에 나타난 바와 같이 수지 8 을 트랜스퍼 성형 장치로부터 게이트 5 (도관 (channel) 크기 : 넓이 10 mm , 길이 : 10mm, 높이 : a = 0.8mm) 를 통해 금형 9 (유동 도관의 높이 : b = 4.0mm) 로 주입하고 , 수지의 유동거리 (c= mm) 와 유로 내로 주입된 수지 중량(유동 중량 : mg) 을 시료 수지의 양을 변화시켜 측정한다. 부호 10은 플런저(plunger)를 나타낸다. 이때 플런저 압력은 100 kgf/ cm2로 하고 금형 온도는 175 ℃로 해서 예열 없이 시료량을 5 내지 10g 으로 변화시켜가면서, 수지를 5초간 트랜스퍼 성형한다.
그리고 나서, 도 3에서 제시된 바와 같이 수평축은 유동량으로 하고, 수직축은 유동거리로 하는 그래프를 만든다. 그래프의 기울기는 유동량이 증가함에 따라 감소하다가, 유동량이 보다 더 증가하면 다시 증가한다. 유동 초기에 기울기가 큰 부분이 제트 유동을 나타낸다.
상기 도 3의 그래프를 유동량으로 미분하여 도 4에 나타난 바와 같은 그래프를 만든다. 본 그래프에서 수직축은 유동 속도(거리/ 무게)로써 도 3에 나타난 그래프의 기울기에 해당하며, 수평축은 유동거리이다. 유동 속도는 유동 거리가 증가함에 따라 감소하다가, 유동 거리가 보다 증가하면 다시 증가한다. 본 발명에서 유동 속도가 최소인 점의 유동 거리를 J 값으로 정의한다. 수지는 유동 속도가 최소가 될 때까지 제트 유동을 한다.
본 발명에서 사용 가능한 에폭시 수지는 분자당 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 단량체, 올리고머(oligomer) 및 중합체를 포함하는 분자인데, 전형적인 예로써는 바이 페닐 타입의 에폭시 화합물과 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F 에폭시 수지 및 비스페놀 S 에폭시 수지와 같은 비스페놀형의 에폭시 화합물, 페놀 노블락 에폭시 수지와 크레졸 노블락 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 화합물, 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 화합물, 적어도 하나의 트리아진 핵을 함유하는 에폭시 수지 및 브롬화 비스페놀 A 에폭시 수지과 같이 상기 에폭시 화합물을 할로겐화한 생성물이 있다. 상기 에폭시 화합물들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 가능하다.
본 발명에서 사용 가능한 경화제는 특별히 제한은 없으나, 바람직하게는 페놀 수지 타입의 경화제가 사용된다. 페놀 수지형 경화제의 전형적인 예로써는 페놀 노블락 수지, 크레졸 노블락 수지, 디사이클로펜타디엔 변성 페놀 수지, 터펜 (terpene) 변성 페놀 수지 및 트리페놀메탄 화합물 등이 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용 가능하다.
이들 경화제의 배합량은 에폭시 수지의 에폭시 기와 페놀수지의 수산기의 비가 에폭시기/ 수산기의 숫자 비로 바람직하게는 0.6 내지 1.4, 보다 바람직하게는 0.8 내지 1.2로 되도록 배합한다.
본 발명에서 쓰이는 바람직한 무기 충전제는 분말상 무기 충전제이며, 상기 무기 충전제의 예로써는 결정상 실리카 분말, 알루미나 분말, 질화 실리콘 및 용융 실리카 분말이 있고, 상기 충전제들은 1종 내지 2종 이상을 혼합하여 사용 가능하다.
상기 무기 충전제의 양은 본 발명의 에폭시 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 일반적으로는 60 내지 95 중량%로 하고, 보다 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물의 J 값은 사용되는 무기 충전제들의 종류, 모양, 평균 입자 크기, 입자 크기 분포, 조합 및 양을 적절히 선택하여 10 내지 50 으로 조절 가능하다.
예를 들어 J 값을 10 내지 50 으로 조절하기 위해서는, 입자크기가 75 내지 150㎛ 인 입자를 15 내지 50 중량%, 바람직하게는 15 내지 25 중량%로 함유한 분말상 무기 충전제를 사용 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 분말상 무기 충전제는 입자크기가 75 내지 150㎛인 입자를 15 내지 50 중량% 로 함유하고, 입자 크기가 75㎛ 미만인 입자를 50 내지 85 중량% 함유하는 것이며, 보다 바람직하게는 입자 크기가 75 내지 150 ㎛ 인 입자를 15 내지 25 중량%로 함유하고, 입자 크기가 75㎛미만인 입자를 75 내지 85 중량%로 함유하는 것이다. 이러한 분말상 무기 충전제는 에폭시 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 60 내지 95 중량%로, 보다 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 혼합한다. 여기서 분말상 무기 충전제의 입자 크기 분포는 일본 공업 규격(JIS) K-6910 4 . 5 절의 체의 잔여물 (residue on sieve) 에 따라 측정한다.
바람직한 분말상 무기 충전제는 각형(angular shape) 또는 둔각형(obtusely angular shape) 이다.
본 발명에서의 에폭시 수지 조성물은 임의로 경화 가속제를 함유할 수 있다. 상기 경화 가속제는 페놀 수산기를 가지는 화합물과 에폭시 수지와의 반응을 가속시키는 임의의 화합물이 될 수 있는데, 전형적인 예로써 1,8-디아자바이사이클로 (5.4.0) 운데센-7-트리에틸렌디아민, 벤질디메틸아민, 디메틸아미노에탄올 및 트리스(디메틸아미노메틸)페놀과 같은 3급 아민류와, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 및 2-헵타데실이미다졸과 같은 이미다졸류, 트리부틸포스핀, 메틸디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 디페닐포스핀, 및 페닐포스핀과 같은 유기 인 화합물류, 테트라페닐 인산염·테트라페닐 붕산염, 테트라페닐 인산염·에틸트리페닐 붕산염 및 테트라부틸 인산염·테트라부틸 붕산염과 같은 4치환 인산염·4 치환 붕산염류 및 2-에틸-4-메틸이미다졸·테트라페닐붕산염, 및 N-메틸모르포린·테트라페닐붕산염과 같은 테트라페닐 붕소염 등을 포함한다. 상기의 경화가속제들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 이용 가능하다.
경화 가속제의 양은 에폭시 수지의 총량을 기준으로 바람직하게 0.5 내지 12.0 중량% 로 한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 임의로 카본블랙 같은 착색제, 천연 왁스(wax), 합성 왁스, 고급 지방산, 고급 지방산의 금속염 및 에스테르 왁스와 같은 이형(離型)제(mold release agent), 에폭시 실란, 아미노 실란, 비닐 실란 및 알킬 실란 같은 실란계 , 유기 티타네이트 같은 티탄계, 및 알루미늄 알콜레이트와 같은 알루미늄계의 커플링제 및 실리콘 오일 및 고무 같은 응력 완화제(stress relieving agent) 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다. 또한 산화 안티몬 및 붉은 인산 등과 같은 난연제를 첨가해 난연화에 기여할 수 있다.
일반적으로, 착색제의 양은 예를 들어 0.01 내지 5 중량% 로써, 5 중량% 이하이며, 이형제의 양은 바람직하게는 1 내지 5 중량% 로 5 중량% 이하이며, 커플링제의 양은 바람직하게는 0.1 내지 15 % 로 15 중량% 이하이고, 응력 완화제는 50 중량% 이하이며, 난연제의 양은 바람직하게는 0.1 내지 30 중량% 로 30 중량% 이하이다. 이 때, 모든 중량비는 에폭시 수지의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 있어서 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물은, 예를 들어, 상기 서술한 성분의 소정량을 균일하게 혼합하여 70 내지 95℃ 로 예열된 반죽기(kneader), 롤(roll) 또는 사출기(extruder)에서 혼련(kneading), 사출, 냉각, 분쇄(grinding)등에 의해 얻을 수 있다.
이후로 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 상술하는데, 본 예에만 한정된 것은 아니다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2
표 1에 나열된 원료를 섞어 성상(性狀), 즉 종류, 모양 및 입자 크기 분포가 다른 각각의 무기 충전제를 함유한 에폭시 수지 조성물(봉지재료)를 제조한다.
원료는 예비 혼합(드라이 블렌딩) 후, 2 축 혼합롤(롤 표면 온도는 70 내지 80 ℃)로 10분간 혼련하여, 냉각시키고, 미세하게 분쇄하여 봉지재를 얻는다.
그리고 나서 얻어진 각 봉지재에 대하여 트랜스퍼 성형기를 이용하여 성형온도 180 ℃, 성형압력 70 kgf/㎠, 및 경화시간 90초의 조건에서 나선 유동(spiral flow)을 측정했다. 또, 시마즈 제작소(Shimazu Seisakusho CO., LTD.)에서 제조한 코카(Koka)-형 유동 시험기를 가지고 180 ℃에서의 용융 점도를 측정했다. 이어서, 전술한 제트 유동 평가용 금형을 이용한 제트 값(J 값)을 구하였다.
FM-형 P-TRS 금형을 이용하여, 180 ℃, 70 kgf/cm2의 조건에서 90초간 FM-형 P-TRS를 성형하고, 성형품의 표면을 시각적으로 관찰하여 0.1mmΦ이상의 용착 흔적의 발생 유무를 판정한다. 또 얻어진 FM-형 P-TRS의 전기적 성질과 내습성(PCT 조건 하에서 1000시간 동안의 불량 발생에 대한 시험)을 시험한다. 결과는 표 2에 나타나 있다.
도 5는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로 FM-형 P-TRS를 봉지하는 양상을 나타낸 단면 모식도로써, 1 은 납 틀(lead flame), 2 는 헤더(header), 3 은 팁(tip), 4 는 와이어(wire), 5 는 게이트를 나타내며, 6 은 에어 벤트(air bent)를 나타낸다. 에폭시 수지 조성물(수지)은 게이트를 통해 금형으로 유입된다. 게이트를 통해 유입한 수지는 마킹 면 7 과 이면 8 의 두 갈래로 갈라져 유동한다. 금형 내의 넓은 지역 A에서의 수지 유동은 빠르고, 금형 내의 좁은 지역 B에서의 수지 유동은 느리기 때문에 A를 흐르는 수지와 B를 흐르는 수지는 C에서 합쳐지게 되며, 바로 이 지점에서 함입된 공기에 의해 보이드(void)가 발생한다. 보이드(일종의 미충전)를 포함한 결함이 이른바 용착 흔적이다. 얻어진 성형품의 이면을 시각적으로 관찰하여 0.1mmΦ이상의 용착 흔적 유무를 관찰한다.
단위 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
(1) 오르쏘-크레졸노블락 에폭시수지 (에폭시기 당량(equivalent weight) : 200) 중량 % 6.3 6.3 6.3 10.8 10.3 14.2
(2) 바이페닐 타입의 에폭시 수지 (에폭시기 당량 :195) 3.4 3.4 3.4 - - -
(3) 브롬화 비스페놀 A 에폭시 수지 (에폭시기 당량: 395, 브롬 함량 : 48 wt%) 1.7 1.7 1.7 1.9 1.8 2.5
(4) 페놀 노블락 수지( 수산기 당량 : 106) 5.7 5.7 5.7 6.4 6.0 8.4
(5) 트리 페닐 포스핀 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
(6) 몬탄산(Montanic acid) 왁스 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(7) 에폭시 실란 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
(8) 카본 블랙 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(9) 삼산화 안티몬 (antimony trioxide) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
(10) 무기 충전제 배합량 81.0 81.0 81.0 79.0 80.0 73.0
분말상 무기 충전제의 성상
종류 결정성 실리카 중량 % 59.0 59.0 59.0 63.0 68.0 73.0
용융 실리카 22.0 22.0 22.0 16.0 12.0 -
모양 각 중량 % 81.0 - - 16.0 16.0 73.0
둔각 - 81.0 59.0 63.0 52.0 -
구 - - 22.0 - 12.0 -
입자 분포 입자 크기 : 75 내지 150 ㎛ 중량 % 23.0 23.0 23.0 18.0 3.0 2.0
입자 크기 : 75 ㎛ 미만 77.0 77.0 77.0 82.0 97.0 98.0
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2
나선 유동 (in) 22.0 22.5 25.0 23.0 25.0 40.5
용융 점도 (180℃) (포이즈) 640 560 450 600 400 150
J 값 19 18 15 10 8 3
FM-형 P-TRS 의 성형성(용착 흔적이 있는 금형 의 갯수) 0/20 0/20 0/20 0/20 15/20 20/20
FM-형 P-TRS 의 전기 특성 (절연 내전압의 저하 유무) 없음 없음 없음 없음 있음 있음
FM-형 P-TRS 의 내습성 (와이어가 부식한 금형의 갯수) 0/20 0/20 0/20 0/20 10/20 20/20
상기 결과는 수지 성형형 반도체 장치가 마킹 면 상하의 수지 두께가 다른 완전 성형형 완성단위품, 즉, FM-형 P-TRS일 지라도 본 발명에 의한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물을 사용함에 의해 용착 흔적이 없는 수지 봉지용 반도체 장치를 제조할 수 있음을 보여 준다.
본 발명에 의하면, FM형 P-TRS 와 같이 마킹 면 상하(표리면)의 수지 두께가 다른 완전 성형형 완성 단위품에 있어서도 용착흔적이 발생하지 않는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 용착 흔적이 없는 수지 봉지형 반도체 장치를 얻을수 있다.

Claims (12)

  1. 에폭시 수지, 경화제 및 무기 충전제를 함유하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로써, 에폭시 수지 조성물의 제트 유동 (jetting flow) 평가법에 의한 제트 유동 최대치 (J 값)가 10 내지 50 인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 무기 충전제는 입자크기가 75 내지 150 ㎛인 입자를 15 내지 50 중량 % 함유하는 분말상 무기 충전제이며, 상기 무기 충전제는 에폭시 수지 조성물 전체에 대해서 60 내지 95 중량 % 인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 분말상 무기 충전제는 입자크기가 75 내지 150 ㎛인 입자를 15 내지 50 중량 % 및 75 ㎛ 미만의 입자를 50 내지 85 중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  4. 제 2항에 있어서, 분말상 무기 충전제는 입자 크기가 75 내지 150 ㎛인 입자를 15 내지 25 중량 % 및 75 ㎛ 미만의 입자를 75 내지 85 중량 % 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  5. 제 2항에 있어서, 분말상 무기 충전제는 각형 (angular shape) 또는 둔각형 (obtusely angular shape)인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  6. 제 2항에 있어서, 분말상 무기 충전제는 결정 실리카 분말, 알루미나 분말, 질화 실리콘 분말, 용융 실리카 분말, 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 경화제는 페놀 수지이고, 에폭시 수지와 페놀 수지의 양은 에폭시 수지의 에폭시 기와 페놀 수지의 수산기의 숫자 비가 0.6 내지 1.4 가 되도록 하는 양인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물
  8. 제 1항에 있어서, 에폭시 수지 중량을 기준으로 0.5 내지 12.0 중량% 의 경화가속제를 추가로 함유하며, 상기의 경화가속제는 제 3급 아민, 이미다졸 화합물, 유기 인, 4치환 인산염·4치환 붕산염 및 테트라페닐 붕소 염으로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  9. 제 1항 또는 제 8 항에 있어서, 에폭시 수지 중량을 기준으로 했을 때 5 중량% 이하의 착색제, 5 중량% 이하의 이형제, 15 중량% 이하의 커플링제 (coupling agent), 및 30 중량% 이하의 난연제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  10. 제 9항에 있어서, 에폭시 수지 중량을 기준으로 50 중량 % 이하의 응력완화제를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서, 에폭시 수지는 오르쏘크레졸 노블락 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지 및 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지의 혼합물이고, 경화제는 페놀 노블락 수지이며, 무기 충전제는 결정형 실리카 분말 및 용융 실리카 분말의 혼합물로 구성된 분말상 무기 충전제로써, 입자 크기가 75 내지 150 ㎛ 인 입자를 15 내지 50 중량% 및, 75 ㎛ 미만의 입자를 50 내지 85 중량% 함유하며, 상기 무기 충전제가 에폭시 수지 조성물의 총 중량을 기준으로 60 내지 95 중량% 인 것을 특징으로 하는 반도체 봉지용 에폭시 조성물.
  12. 제 1항의 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물로 봉지한 수지 성형형 반도체 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100479853B1 (ko) * 2001-12-28 2005-03-30 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조방법 및 그조성물

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300686B1 (en) 1997-10-02 2001-10-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor chip bonded to a thermal conductive sheet having a filled through hole for electrical connection
US6297332B1 (en) * 1998-04-28 2001-10-02 Mitsui Chemicals, Inc. Epoxy-resin composition and use thereof
JP2000313034A (ja) * 1999-04-28 2000-11-14 Shin Etsu Chem Co Ltd フッ素ゴム成型品用金型及びフッ素ゴム成型品の製造方法
US6293312B1 (en) * 2000-05-23 2001-09-25 Dayco Products, Inc. Thermoplastic tubing
KR100523003B1 (ko) * 2002-07-19 2005-10-20 주식회사 케이씨씨 펠렛 성형이 용이한 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물
JP4434762B2 (ja) 2003-01-31 2010-03-17 東京応化工業株式会社 レジスト組成物
TWI281924B (en) * 2003-04-07 2007-06-01 Hitachi Chemical Co Ltd Epoxy resin molding material for sealing use and semiconductor device
CN101090944B (zh) * 2005-01-13 2012-05-30 住友电木株式会社 半导体密封用环氧树脂组合物及半导体装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02166116A (ja) * 1988-12-20 1990-06-26 Hitachi Chem Co Ltd 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料
JPH03197528A (ja) * 1989-12-26 1991-08-28 Hitachi Chem Co Ltd 電子部品封止用エポキシ樹脂成形材料
JPH03210325A (ja) * 1990-01-12 1991-09-13 Hitachi Chem Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料
JP2702401B2 (ja) * 1994-05-09 1998-01-21 株式会社日立製作所 樹脂封止型半導体装置とその製法
JPH08165331A (ja) * 1994-12-13 1996-06-25 Hitachi Ltd 樹脂封止型半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100479853B1 (ko) * 2001-12-28 2005-03-30 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 제조방법 및 그조성물

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