KR20000031972A - 반도체 소자 봉지재용 에폭시 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 충진제, 난연제, 착색제 및 첨가제로 이루어진 에폭시 수지 조성물에 있어서, 니그로신계 염료를 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 5.0중량% 추가로 첨가하여 제조된 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 니그로신계 염료를 추가로 포함함으로써 레이저 마킹 후 표기문자의 선명도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 반도체 소자 봉지재용 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정량의 니그로신계 염료(NIGROSINE BASED DYE)를 에폭시 수지 조성물에 추가로 첨가함으로써 반도체 소자에 레이저 마킹시 문자 선명도를 향상시킬 수 있는 반도체 소자 봉지재용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 조립공정의 마지막 순서로서 대부분의 패키지 표면에 각종 문자나 그림 등을 표기하는 마킹(Marking)공정이 있는데, 이 공정은 마킹방식에 따라 잉크마킹과 레이저마킹 방식으로 나눌 수 있다. 두 방식중 종래에는 주로 잉크마킹 방식을 사용하여 생산하였으나, 반도체 생산성 측면이나 품질향상의 문제로 인하여 최근에는 대부분이 레이저 마킹방식으로 전환하여 생산하고 있는 실정이다.
이는 레이저 마킹방식은 잉크마킹 방식과는 달리 표기후 문자가 지워지거나 반도체 패키지 표면에서 이탈될 우려가 없으며, 표기후에 경화과정을 거치지 않아도 되는 등 생산성과 품질향상을 도모할 수 있는 장점을 가지고 있기 때문이다.
그러나, 이와 같은 레이저 마킹 방식은 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 종류에 따라 레이저 마킹후의 선명도에 있어서 큰 차이를 나타내는 문제점을 가지고 있어 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.
현재 레이저 마킹특성 향상 방법과 관련하여 일본 특개소 63-15446호에는 착색 실리카를 첨가하는 방법이 개시되어 있고, 일본 특개소 62-209841호에는 카본블랙의 함유량을 조절하는 방법이 기재되어 있고, 일본특개평 6-88011호에는 레이저 마킹 인쇄성이 우수한 반도체 봉지재용 에폭시 수지 조성물로 에폭시 수지, 경화제 및 무기충진제를 주성분으로 하는 조성물에 착색제로서 Nd:YAG레이저 빔을 흡수할 수 있는 카본블랙을 첨가함으로써 카본블랙이 Nd:YAG레이저 빔을 흡수하여 수지재료의 온도를 고온으로 승온시켜 인쇄성을 향상시키는 것이 기재되어 있으나, 레이저 마킹 표기문자 개선효과 및 CO2, Nd:YAG 등의 레이저 타입에 따른 차이 등을 모두 만족시키기에는 부족한 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 니그로신계 염료를 추가로 혼합하여 사용함으로써 레이저 마킹 후 문자의 선명도를 향상시킬 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 에폭시 수지, 경화제, 경화촉진제, 충진제, 난연제, 착색제, 및 첨가제로 이루어지는 에폭시 수지 조성물에 있어서, 니그로신계 염료가 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 5.0중량% 추가로 포함된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용되는 에폭시 수지 조성물은 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 개질제, 유기 및 무기난연제 착색제 등으로 구성되는 이미 잘 알려져 있는 에폭시 수지 조성물의 구성을 주성분으로 하는 바 특별히 본 발명을 위하여 한정되는 것은 아니다.
따라서, 상기와 같은 성분들을 기본으로 한 에폭시 수지 조성물, 즉 올소크레졸 노볼락계, 디사이클로펜타디엔계, 바이페닐계중에서 선택된 1종 이상의 에폭시 수지 5 내지 20중량%, 페놀 노볼락계 또는 자일록중에서 선택되는 경화제 3 내지 8중량%, 경화촉진제 1.0중량% 미만, 실리카표면처리제 0.1 내지 1.0중량%, 무기충진제 70 내지 90중량%, 브롬계 유기난연제 0.1 내지 3.0중량%, 무기난연제 4.0중량%미만, 착색제 1.0중량%미만, 천연이나 합성제중에서 선택하거나 이들을 조합하여 사용한 이형제 0.1 내지 1.0중량%로 조성된 것을 사용할 수 있다.
다만, 본 발명은 종래의 에폭시 수지 조성물에 니그로신계 염료를 0.1 내지 5.0중량% 부가하여 첨가함으로써 레이저 마킹에 대한 선명성을 더욱 향상시킬 수 있게된다.
니그로신계 염료의 첨가량이 0.1중량% 미만인 경우에는 본 발명에서 요구하는 효과를 달성할 수 없게되고, 5.0중량%를 초과하는 경우에는 그 첨가량에 비하여 효과가 미비하므로 경제적인 측면에서 바람직하지 못할 뿐만 아니라 유동성이나 신뢰도와 같은 다른 특성을 저하시킬 우려가 있으므로 본 발명의 범위내로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 각 성분들을 평량한 뒤 헨셀믹서를 이용, 균일하게 혼합하여 분말상태의 1차 조성물을 제조한 후 이를 100℃에서 약 7분간 용융 혼련한 뒤 냉각 및 분쇄과정을 거치는 일반적인 방법에 의하여 제조될 수 있고, 특별히 본 발명의 조성물을 위하여 제조방법이 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1∼9, 비교예 1∼7
니그로신계 염료를 제외하고 올소크레졸 노볼락계 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔계 에폭시수지, 바이페닐계 에폭시수지중에서 선택된 에폭시 수지와 페놀노볼락 또는 자일록 경화제 및 하기 표 1과 같이 이루어진 에폭시 수지 조성물 100중량부에 대하여 실시예 1∼9에서는 니그로신계 염료를 본 발명의 범위내로 첨가하고, 비교예 1∼7에서는 첨가하지 않고 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조한 후 각 패키지별로 몰딩하여 175℃에서 6시간 동안 후경화한 것의 레이저 마킹성을 평가하여 표 1에 함께 나타내었다.
레이저 마킹성은 에폭시 수지 조성물로 반도체 패키지를 성형한 후 레이저 마킹공정을 거친 성형품의 외관을 육안에 의하여 평가하였다.
| 에폭시 | 경화제 | 실리카 | 개질제 | 이형제 | 니그로신계염료(중량%) | 문자 선명도 | |||
| 구형 | 각형 | 천연 | 합성 | ||||||
| 실시예1 | OCN | PN | 100 | 0 | ○ | 50 | 50 | 1.0 | ◎ |
| 비교예1 | OCN | PN | 100 | 0 | × | 50 | 50 | - | × |
| 비교예2 | OCN | PN | 0 | 100 | ○ | 50 | 50 | - | × |
| 실시예2 | OCN | PN | 0 | 100 | × | 50 | 50 | 1.0 | ◎ |
| 실시예3 | Bi-ph | Xylok | 50 | 50 | ○ | 80 | 20 | 0.3 | ○ |
| 실시예4 | Bi-ph | Xylok | 50 | 50 | ○ | 20 | 80 | 2.0 | ◎ |
| 실시예5 | DCPD | PN | 50 | 50 | ○ | 80 | 20 | 2.0 | ◎ |
| 실시예6 | DCPD | PN | 50 | 50 | ○ | 20 | 80 | 0.3 | ○ |
| 비교예3 | Bi-ph | Xylok | 50 | 50 | ○ | 80 | 20 | - | × |
| 비교예4 | Bi-ph | Xylok | 50 | 50 | ○ | 20 | 80 | - | × |
| 비교예5 | DCPD | PN | 50 | 50 | ○ | 80 | 20 | - | × |
| 비교예6 | DCPD | PN | 50 | 50 | ○ | 20 | 80 | - | × |
| 실시예7 | Bi-ph | Xylok | 100 | 0 | ○ | 60 | 40 | 3.0 | ◎ |
| 실시예8 | Bi-ph | Xylok | 100 | 0 | ○ | 60 | 40 | 1.5 | ◎ |
| 실시예9 | Bi-ph | Xylok | 100 | 0 | ○ | 60 | 40 | 0.5 | ◎ |
| 비교예7 | Bi-ph | Xylok | 100 | 0 | ○ | 60 | 40 | - | ◎ |
* OCN : 올소 크레졸 노볼락(Ortho Cresol Novolac)
* Bi-ph : 바이페닐(Bi-phenyl)
* DCPD : 디사이클로 펜타디엔(Dicyclopentadien)
* PN : 페놀 노볼락(Phenol Novolac)
* 적용 패키지 : SOJ(Small Outline 'J' type pakage)
* ◎ : 매우 우수 ○ : 양호 × : 개선되지 않음
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따라 종래 에폭시 수지 조성물에 니그로신계 염료를 첨가함으로써 에폭시 수지의 종류나 기타 성분의 종류에 관계없이 레이저 마킹후 표기문자의 선명도 면에서 매우 우수한 효과를 나타내는 장점을 갖는다.
Claims (2)
- 에폭시수지, 경화제, 경화촉진제, 충진제, 난연제, 착색제 및 첨가제로 이루어진 에폭시 수지 조성물에 있어서, 니그로신계 염료를 수지 조성물에 대하여 0.1 내지 5.0중량%로 첨가하여 제조된 반도체 소자 봉지재용 에폭시 수지 조성물.
- 에폭시수지 5 내지 20중량%경화제 3 내지 8중량%경화촉진제 1.0중량% 미만실리카 0.1 내지 1.0중량%무기충진제 70 내지 90중량%유기난연제 0.1 내지 3.0중량%무기난연제 4.0중량%미만개질제 5.0중량% 미만이형제 0.1 내지 1.0중량%니그로신계 염료 0.1 내지 5.0중량%로 조성되는 반도체 소자 봉지재용 에폭시 수지 조성물.
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