KR20060077973A - 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물 - Google Patents

반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20060077973A
KR20060077973A KR1020040116630A KR20040116630A KR20060077973A KR 20060077973 A KR20060077973 A KR 20060077973A KR 1020040116630 A KR1020040116630 A KR 1020040116630A KR 20040116630 A KR20040116630 A KR 20040116630A KR 20060077973 A KR20060077973 A KR 20060077973A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
epoxy resin
formula
weight
integer
resin composition
Prior art date
Application number
KR1020040116630A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100715102B1 (ko
Inventor
이은정
박윤곡
한승
이영균
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 KR1020040116630A priority Critical patent/KR100715102B1/ko
Publication of KR20060077973A publication Critical patent/KR20060077973A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100715102B1 publication Critical patent/KR100715102B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates 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
    • C08G59/18—Macromolecules 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
    • C08G59/40—Macromolecules 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
    • C08G59/62—Alcohols or phenols
    • C08G59/621—Phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/04—Epoxynovolacs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/66—Substances characterised by their function in the composition
    • C08L2666/84—Flame-proofing or flame-retarding additives

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

본 발명은 환경에 유해한 물질로 알려진 할로겐계 유기 난연제 및 삼산화안티몬 등과 같은 무기 난연제를 사용하지 않아도 우수한 자기소화성의 난연 특성을 나타내는 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물에 관한 것으로서, 1) 에폭시수지, 2) 경화제 및 3) 무기충전재들을 포함하여 이루어지는 에폭시수지 조성물에 있어서, 상기 1)의 에폭시수지가 플루오렌(fluorene)형 에폭시수지를 포함하여 이루어지는 에폭시수지 혼합물이고, 상기 2)의 경화제가 플루오렌형 페놀수지를 포함하여 이루어지는 페놀수지 혼합물이며, 잔량으로서 무기충전재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
에폭시수지, 자기 소화성, 플루오렌형 에폭시수지, 플루오렌형 페놀수지

Description

반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물 {Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환경에 유해한 물질로 알려진 할로겐계 유기 난연제 및 삼산화안티몬 등과 같은 무기 난연제를 사용하지 않아도 우수한 자기소화성의 난연 특성을 나타내는 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 제공함에 있어서 화재 발생 시 불에 타지 않는 난연 특성이 필요하며, 대부분의 반도체 제조업체에서는 UL 94 V-0의 난연규격을 만족할 수 있는 수지 조성물을 요구하고 있다. 이러한 난연성을 확보하기 위해 종래에는 난연제를 사용하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지를 제조하고 있으며, 주로 할로겐계의 에폭시수지와 삼산화안티몬을 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 제조 시 사용하여 난연성을 확보하고 있다. 그러나 이와 같은 할로겐계 난연제를 사용하여 난연성을 확보한 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지의 경우, 소각 시나 화재 시 다이옥신(dioxin)이나 다이퓨란(difuran) 등의 유독성 발암 물질이 발생되는 것으로 알려져 있다. 또한 할로겐계 난연제의 경우 연소 시 발생하는 브롬화수소(HBr) 및 염산(HCl) 등의 유해 가스로 인해 인체에 유독할 뿐만 아니라 반도체 칩(chip)과 와이어(wire) 및 리드 프레임(lead frame)의 부식(corrosion)을 발생시키는 주요한 원인으로 작용하는 점 등의 문제가 있다.
이에 대한 대책으로서 포스파젠(phosphazene)이나 인산에스테르와 같은 유기 인계 난연제 및 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탈크 등의 무기 함수화 난연제 또는 질소 원자 함유 수지와 같은 신규 난연제가 검토되고 있으나, 유기 인계 난연제의 경우 수분과 결합하여 생성되는 인산 및 폴리인산이 반도체의 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 발생하고 있고, 무기 함수화 난연제의 경우, 흡수율이 증가하는 문제 등을 가지고 있다. 질소 원자 함유 수지의 경우에도 일부 자기소화성 난연특성을 가지고는 있으나, 반도체 회사에서 요구하는 난연규격을 만족하기에는 다소 부족한 난연성을 나타내고 있다.
본 발명의 목적은 환경에 유해한 물질로 알려진 할로겐계 유기 난연제 및 삼산화안티몬 등과 같은 무기 난연제를 사용하지 않아도 우수한 자기소화성의 난연 특성을 나타내는 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인체나 반도체 소자에 유해한 할로겐계 난연제 및 인계 난연제를 사용하지 않고, 자기소화성을 갖는 신규 에폭시수지를 사용함으로써 우수한 난연성을 나타내는 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 1) 에폭시수지, 2) 경화제 및 3) 무기충전재들을 포함하여 이루어지는 에폭시수지 조성물에 있어서, 상기 1)의 에폭시수지가 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌(fluorene)형 에폭시수지, 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시수지 및 하기 화학식 3으로 표시되는 에폭시수지들 중 적어도 2이상의 혼합물로 이루어지는 에폭시수지 혼합물이고, 상기 2)의 경화제가 하기 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지와 하기 화학식 5로 표시되는 페놀수지의 혼합물로 이루어지는 페놀수지 혼합물이며, 상기 에폭시수지 혼합물은 화학식 1로 표시되는 플루오렌형 에폭시수지 5 내지 95중량%에 화학식 2, 3으로 표시된 에폭시수지 5 내지 95중량%로 이루어졌으며, 상기 경화제로서의 페놀수지 혼합물은 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지 5 내지 95중량%에 화학식 5로 표시되는 페놀수지 5 내지 95중량%로 이루어졌으며, 잔량으로서 무기충전재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열경화성 수지 조성물 및 그 경화물로 밀봉된 동계 리드프레임, 철계 리드프레임, 유기계 라미네이트 프레임의 반도체 장치를 제공한다.
Figure 112004062819958-PAT00001
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬 치환기이고, R3는 수소, 알킬기 또는 방향족(aromatic) 치환기이며, n은 반복단위로서 1 내지 10의 정수이다.
Figure 112004062819958-PAT00002
상기 식에서, R은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬 치환기이고, m은 치환기 R의 수를 나타내는 1 내지 10의 정수이고, Z는 지방족 또는 방향족의 탄화수소기이고, n은 반복단위로서 0 내지 10의 정수이다.
Figure 112004062819958-PAT00003
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a는 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 7의 정수이다.
Figure 112004062819958-PAT00004
상기 식에서, R1은 수소, 알킬 또는 방향족 치환기이고, R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, n은 반복단위로서 1 내지 10의 정수이다.
Figure 112004062819958-PAT00005
상기 식에서, R은 수소 또는 알킬 치환기이고, m은 치환기 R의 수를 나타내는 것으로서 1 내지 10의 정수이고, Z는 지방족 또는 방향족의 탄화수소기이고, n은 반복단위로서 0 내지 10의 정수이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용된 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물은 1) 에폭시수지, 2) 경화제 및 3) 무기충전재를 필수 성분으로 포함하는데, 각 구성 성분들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 1)의 에폭시수지는 상기 화학식 1로 표시되는 플루오렌(fluorene)형 에폭시수지, 상기 화학식 2로 표시되는 에폭시수지 및 상기 화학식 3으로 표시되는 에폭시수지들 중 적어도 2이상의 혼합물로 이루어지는 에폭시수지 혼합물이고, 여기에서 상기 화학식 1의 플루오렌형 에폭시수지는 R1, R2, R3의 종류에 따라서 에폭시 당량 및 연화점이 다른 여러 가지 종류가 있으며, 바람직하게는 에폭시 당량 200 내지 500, 연화점이 40 내지 80℃인 것이 사용될 수 있다. 상기 화학식 1의 플루오렌형 에폭시수지의 배합량은 상기 에폭수지 혼합물 중의 5 내지 95중량%, 바람직하게는 15 내지 75중량%를 사용할 수 있다. 만일 5중량% 미만의 양으로 적용하는 경우, 난연성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으며, 95중량%를 초과하는 경우, 유동성이 떨어지는 문제점이 있어 반도체 소자를 밀봉하는 저압 이송성형 공정에서 성형 불량을 발생하여 하여 생산성을 저하시키는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 상기 에폭시수지 혼합물 중 상기 화학식 2의 에폭시수지는 연화점이 40 내지 70℃인 것이 좋으며, 상기 화학식 3의 에폭시수지와 병용하여 사용하는 경우, 그 병용 사용량은 상기 에폭시수지 혼합물 중 5 내지 90중량%, 바람직하게는 25 내지 85중량%를 적용하는 것이 좋다. 이러한 에폭시수지 혼합물을 사용하는 경우, 최적의 난연성, 고유동성 및 고유리전이온도 특성을 갖는 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 제공할 수 있다.
상기 2)의 경화제로서는 상기 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지와 상기 화학식 5로 표시되는 페놀수지의 혼합물로 이루어지는 페놀수지 혼합물이고, 여기에서 상기 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지는 수산기 당량이 200 내지 500, 연화점이 40 내지 120℃인 것이 좋다. 상기 화학식 4의 플루오렌형 페놀수지의 배합량은 상기 페놀수지 혼합물 중의 5 내지 95중량%, 바람직하게는 15 내지 60중량%를 사용할 수 있다. 만일, 5중량% 미만으로 적용 시 난연성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으며, 95중량%를 초과하여 적용 시 유동성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 상기 화학식 5의 페놀수지는 연화점이 40 내지 80℃의 범위인 것이 좋으며, 상기 페놀수지 혼합물 중의 5 내지 95중량%, 바람직하게는 40 내지 85중량%를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용된 성분 3)인 무기충전재는 평균입자경이 0.1 내지 35㎛이며, 이때 필요에 따라 각각 45㎛, 55㎛, 75㎛ 이상의 큰 입자들을 커팅(cutting)한 용융실리카 또는 합성실리카를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 평균입자경이 0.1 내지 2㎛의 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 무기충전재 전체의 3 내지 10중량%, 평균입자경이 3 내지 9㎛인 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 무기충전재 전체의 5 내지 20중량%, 그리고 평균입자경이 10 내지 35㎛인 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 잔량으로 포함하는 것이 좋다. 상기 무기충전재는 상기 1)의 에폭시수지 혼합물과 상기 2)의 페놀수지 혼합물을 제외한 잔량으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 전체 조성물 중의 80 내지 93중량%, 더욱 바람직하게는 84 내지 91중량%의 범위로 적용하는 것이 좋다. 만일, 상기 무기충전재가 80중량% 미만의 양으로 적용되는 경우, 충분한 난연성을 얻을 수 없게 되는 문제점이 있을 수 있고, 93중량%를 초과하는 경우, 유동특성의 저하로 인해 성형성이 나빠지게 되는 문제점이 있을 수 있어 바람직하지 못하다.
또한 본 발명의 조성물에는 경화촉진제를 첨가하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀 등의 3급 아민류, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸 등의 이미다졸류, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀과 파라벤조페논의 배위화합물, 디페닐포스핀, 페닐포스핀 등의 유기 포스핀류, 테트라페닐포스포니움 테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트 등의 테트라페닐보론염 등을 사용할 수 있으며, 이 중 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 사용량은 전체 에폭시 수지 조성물에 대하여 0.05 내지 0.4 중량%가 적합하다.
본 발명의 조성물에는 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 에스테르계 왁스 등의 이형제, 카본블랙, 유기염료, 무기염료 등의 착색제, 에폭시실란, 아미노실란, 알킬실란 등의 커플링제 및 변성 실리콘 오일 등을 필요에 따라 사용할 수 있다. 이때, 변성 실리콘 오일로는 내열성이 우수 한 실리콘 중합체가 좋으며, 에폭시 관능기를 갖는 실리콘 오일, 아민 관능기를 갖는 실리콘 오일 및 카르복실 관능기를 갖는 실리콘 오일 등을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 전체 에폭시수지 조성물에 대해 0.05 내지 1.5중량% 사용할 수 있다. 다만, 실리콘 오일을 1.5중량% 이상 초과할 경우에는 표면 오염이 발생하기 쉽고 레진 블리드가 길어질 우려가 있으며, 0.05중량% 미만으로 사용 시에는 충분한 저탄성률을 얻을 수가 없게 되는 문제점이 있을 수 있다.
이상과 같은 원재료를 이용하여 에폭시수지 조성물을 제조하는 일반적인 방법으로는 소정의 배합량을 헨셀믹서나 뢰디게 믹서를 이용하여 균일하게 충분히 혼합한 뒤, 롤밀이나 니이더로 용융혼련하며, 냉각, 분쇄과정을 거쳐 최종 분말 제품을 얻는 방법이 사용되고 있다. 본 발명에서 얻어진 에폭시수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로써는 저압 트랜스퍼 성형법이 가장 일반적으로 사용되는 방법이나, 인젝션(Injection) 성형법이나 캐스팅(Casting) 등의 방법으로도 성형 가능하다.
이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하나, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3
본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 제조하기 위해 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분들을 계량한 뒤, 헨셀 믹서를 이용, 균일하게 혼합하여 분말 상태의 1차 조성물을 제조하였으며, 2축 니이더를 이용하여 100℃에서 7분 간 용융 혼련한 뒤, 냉각 및 분쇄과정을 거쳐 에폭시수지 조성물을 제조하였다. 이때, 필수성분 1)의 에폭시수지 혼합물과 필수성분 2)의 경화제의 당량비는 1:1로 하였다. 이렇게 하여 얻어진 에폭시수지 조성물에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성 및 신뢰성을 평가하였으며, 신뢰성 시험을 위해 MPS(Multi Plunger System) 성형기를 이용하여 175℃에서 120초간 성형시킨 후, 175℃에서 6시간동안 후경화시켜, PBGA형 반도체 패키지를 제작하였다. 본 발명에 의한 에폭시수지 조성물의 물성 및 난연성, 신뢰성, 성형성 시험결과를 하기 표 2에 나타내었다. 신뢰성 시험은 열충격 시험에서의 패키지 박리 및 크랙 발생수로 나타내었다.
비교예 1 및 2
하기 표 1에 나타난 바와 같이 각 성분을 주어진 조성대로 계량하여 실시예와 같은 방법으로 에폭시수지 조성물을 제조하였으며, 각 물성 및 신뢰성 평가결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[물성평가 방법]
* 스파이럴 플로우(Spiral Flow)
EMMI규격을 기준으로 금형을 제작하여 성형온도 175℃, 성형압력 70Kgf/cm2에서 유동길이를 평가하였다.
* 유리전이온도(Tg)
TMA(Thermomechanical Analyser)로 평가하였다.
* 굴곡강도 및 굴곡 탄성율
경화된 EMC 성형시편(125 X 12.6 X 6.4㎜)을 준비하여 시편 중심부의 넓이와 두께를 마이크로미터(micrometer)로 0.001㎜까지 측정하여 UTM 시험기를 이용하여 측정하였다.
* 난연성
UL 94 V-0 규격에 준하여 평가하였다.
* 패키지 휨(Warpage)
패키지의 휨 정도를 3차원 투영기로 마이크로미터 단위로 측정하였다.
* 내크랙성 평가(신뢰성 시험)
에폭시수지 조성물로 제조한 FBGA형 반도체 패키지를 125℃에서 24시간 건조시킨 후, 5사이클의 열충격시험을 거쳐 다시 30℃/60% 상대습도 조건하에서 120시간 동안 방치시킨 후, 260℃에서 10초 동안 IR 리플로우를 3회 통과시켜 1차로 프리컨디션 조건하에서의 패키지 박리 및 크랙발생 유무를 평가하였다. 프리컨디션 후 열충격 시험기(Temperature Cycle Test)에서 -65℃에서 10분, 25℃에서 5분, 150℃에서 10분씩 방치하는 것을 1 싸이클로 하여 1,000 싸이클을 진행한 후, 비파괴 검사기인 SAT로 박리 및 크랙발생 유무를 평가하였다.
구성성분 (단위 중량%) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2
에폭시 수지 에폭시수지 1 0.15 0.964 3.19 8.16 - -
에폭시수지 2 - 1.93 - - 7.98 -
에폭시수지 3 2.79 1.93 3.19 0.43 - 5.87
경화제 페놀수지 1 0.14 0.78 2.63 5.67 - -
페놀수지 2 2.71 3.11 2.63 0.3 5.6 5.80
난연제 브롬화에폭시수지 - - - - 0.5 -
삼산화안티몬 - - - - 2.0 -
무기 충전재 평균입자경 0.1 내지 2㎛ 9.3 9.0 8.7 8.4 8.25 8.7
평균입자경 3 내지 9㎛ 13.95 13.5 13.05 12.6 12.38 13.05
평균입자경 10 내지 35㎛ 69.75 67.5 65.25 63.0 61.88 65.25
경화촉진제 트리페닐포스핀 0.12 0.19 0.26 0.34 0.32 0.23
커플링제 γ-글리시톡시프로필트리메톡시실란 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
착색제 카본블랙 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
왁스 카르나우바왁스 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
에폭시수지 1 ; 화학식 1의 에폭시수지로서 에폭시 당량 240, 연화점 50℃ 에폭시수지 2 ; 화학식 2의 에폭시수지로서 에폭시 당량 270, 연화점 60℃ 에폭시수지 3 ; 화학식 3의 에폭시수지로서 에폭시 당량 192, 연화점 105℃ 페놀수지 1 ; 화학식 4의 페놀수지로서 수산기 당량 235, 연화점 73℃ 페놀수지 2 ; 화학식 5의 페놀수지로서 수산기 당량 175, 연화점 60℃
평가항목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2
스파이럴 플로우(inch) 35 40 45 52 53 55
Tg(℃) 130 145 162 140 125 125
굴곡강도(㎏f/㎟ at 24℃) 18 18 19 18 15 15
굴곡탄성율(㎏f/㎟ at 24℃) 2860 2730 2680 2440 2360 2350
난연성 UL 94 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-1
성형성 보이드 발생갯수(육안검사) 2/256 0/256 0/256 0/256 0/256 0/256
패키지 휨(Warpage, ㎛) 20 30 45 50 120 130
신뢰성 내크랙성 평가 크랙발생수 0/256 0/256 0/256 0/256 1/256 2/256
박리 발생 수 2/256 0/256 0/256 0/256 5/256 5/256
상기 표2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 수지 조성물은 비교예 1에 사용된 환경 유해 물질인 브롬화에폭시수지 및 삼산화안티몬을 사용하지 않으면서도 우수한 난연성을 확보할 수 있으며, 성형성, 신뢰도 측면에서도 우수한 특성을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.
따라서 본 발명에 의하면 할로겐계 및 삼산화안티몬 등의 난연제를 함유하지 않으면서도 난연성, 신뢰성 및 성형성이 확보되는 난연성 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1) 에폭시수지, 2) 경화제 및 3) 무기충전재들을 포함하여 이루어지는 에폭시수지 조성물에 있어서,
상기 1)의 에폭시수지가 하기 화학식 1로 표시되는 플루오렌(fluorene)형 에폭시수지와 하기 화학식 2로 표시되는 에폭시수지 및 하기 화학식 3으로 표시되는 에폭시수지들 중 적어도 1가지 이상이 선택되어진 것과의 혼합물로 이루어지는 에폭시수지 혼합물이고, 상기 2)의 경화제가 하기 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지와 하기 화학식 5로 표시되는 페놀수지의 혼합물로 이루어지는 페놀수지 혼합물인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물;
[화학식 1]
Figure 112004062819958-PAT00006
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬 치환기이고, R3는 수소, 알킬기 또는 방향족(aromatic) 치환기이며, n은 반복단위로서 1 내지 10의 정수이고,
[화학식 2]
Figure 112004062819958-PAT00007
상기 식에서, R은 각각 독립적으로 수소 또는 알킬 치환기이고, m은 치환기 R의 수를 나타내는 1 내지 10의 정수이고, Z는 지방족 또는 방향족의 탄화수소기이고, n은 반복단위로서 0 내지 10의 정수이고,
[화학식 3]
Figure 112004062819958-PAT00008
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, a는 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 7의 정수이고,
[화학식 4]
Figure 112004062819958-PAT00009
상기 식에서, R1은 수소, 알킬 또는 방향족 치환기이고, R2는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기이고, n은 반복단위로서 1 내지 10의 정수이고,
[화학식 5]
Figure 112004062819958-PAT00010
상기 식에서, R은 수소 또는 알킬 치환기이고, m은 치환기 R의 수를 나타내는 것으로서 1 내지 10의 정수이고, Z는 지방족 또는 방향족의 탄화수소기이고, n은 반복단위로서 0 내지 10의 정수이다.
제 1 항에 있어서,
상기 에폭시수지 혼합물이 화학식 1로 표시되는 플루오렌형 에폭시수지 5 내지 95중량%에 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시된 에폭시수지 5 내지 95중량%으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 경화제로서의 페놀수지 혼합물이 화학식 4로 표시되는 플루오렌형 페놀수지 5 내지 95중량%에 화학식 5로 표시되는 페놀수지 5 내지 95중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 3)의 무기충전재가 전체 조성물에 대하여 80 내지 93중량%의 범위 이내이며, 평균입자경이 0.1 내지 2㎛의 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 무기충전재 전체의 3 내지 10중량%, 평균입자경이 3 내지 9㎛인 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 무기충전재 전체의 5 내지 20중량%, 그리고 평균입자경이 10 내지 35㎛의 구상의 용융실리카 또는 합성실리카를 무기충전재 전체에서 잔량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
청구항 1 또는 2 기재의 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물을 이용하여 반도체 소자를 밀봉하게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
KR1020040116630A 2004-12-30 2004-12-30 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물 KR100715102B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040116630A KR100715102B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040116630A KR100715102B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060077973A true KR20060077973A (ko) 2006-07-05
KR100715102B1 KR100715102B1 (ko) 2007-05-04

Family

ID=37169950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040116630A KR100715102B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100715102B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8034261B2 (en) 2007-11-08 2011-10-11 Cheil Industries, Inc. Anisotropic conductive film composition, anisotropic conductive film including the same, and associated methods
KR101233668B1 (ko) * 2010-12-23 2013-02-15 전자부품연구원 반도체 패키지 기판용 수지조성물
US8487030B2 (en) 2009-07-09 2013-07-16 Cheil Industries Inc. Organic-inorganic hybrid composition and image sensor
US8502334B2 (en) 2009-04-09 2013-08-06 Cheil Industries Inc. Image sensor and method for manufacturing the same
WO2021071158A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 케이씨씨 에폭시 수지 조성물

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101231709B1 (ko) * 2007-10-11 2013-02-08 주식회사 엘지화학 콜레이트계 화합물 및 이를 포함하는 네가티브형 감광성수지 조성물

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2591392B2 (ja) * 1991-11-26 1997-03-19 信越化学工業株式会社 熱硬化性樹脂組成物及び半導体装置
KR100355303B1 (ko) * 2000-12-26 2002-10-12 제일모직주식회사 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8034261B2 (en) 2007-11-08 2011-10-11 Cheil Industries, Inc. Anisotropic conductive film composition, anisotropic conductive film including the same, and associated methods
US8502334B2 (en) 2009-04-09 2013-08-06 Cheil Industries Inc. Image sensor and method for manufacturing the same
US8487030B2 (en) 2009-07-09 2013-07-16 Cheil Industries Inc. Organic-inorganic hybrid composition and image sensor
KR101233668B1 (ko) * 2010-12-23 2013-02-15 전자부품연구원 반도체 패키지 기판용 수지조성물
WO2021071158A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 케이씨씨 에폭시 수지 조성물
KR20210042609A (ko) * 2019-10-10 2021-04-20 주식회사 케이씨씨 에폭시 수지 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR100715102B1 (ko) 2007-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100715102B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시수지 조성물
KR100739363B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
JP4567641B2 (ja) 半導体素子封止用エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体素子
KR100599865B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100611457B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100673752B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100561575B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100611459B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100751181B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100558257B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100364227B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100558254B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100558256B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100671129B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100561569B1 (ko) 반도체 소자 봉지제용 에폭시 수지 조성물
KR100558261B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100686886B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100673612B1 (ko) 난연성, 흐름성 및 신뢰성이 우수한 반도체 소자 밀봉용에폭시 수지 조성물
KR100758881B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자
KR100536094B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100652830B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100696880B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100679491B1 (ko) 반도체소자 봉지용 친환경 에폭시수지 조성물
KR100611458B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물
KR100599863B1 (ko) 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물

Legal Events

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

Payment date: 20110418

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee