KR20090077590A - 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에도포하는 방법 - Google Patents

전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에도포하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접착력이 우수하고 반도체 장치의 리드프레임 주변의 부품간이나 기타 전자부품들의 접착시 충분한 내열성 및 신뢰성을 가지며 경시안정성이 우수하고 작업성 또한 우수한 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제는 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 상기 열가소성 수지는 카르복실기를 포함하는 NBR로서, 1~20 중량%의 카르복실기를 포함하고, 중량 평균분자량이 10,000~300,000인 것을 특징으로 하며, 또한 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법은 상기 전자부품용 액상 접착제를 사용하여 디스펜스법 또는 잉크젯법으로 리드프레임에 도포하는 것을 특징으로 한다.
액상 접착제, 리드프레임, 열경화성 수지, 열가소성 수지, 경화제.

Description

전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법{LIQUID ADHESIVE FOR ELECTRONIC PARTS AND METHOD FOR APPLYING TO A LEAD-FRAME USING THE SAME}
본 발명은 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접착력이 우수하고 반도체 장치의 리드프레임 주변의 부품간이나 기타 전자부품들의 접착시 충분한 내열성 및 신뢰성을 가지며 경시안정성이 우수하고 작업성 또한 우수한 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법에 관한 것이다.
종래에는 전자부품에 사용되는 액상접착제의 용도로 에폭시 수지를 대표로 하는 열경화 수지 및 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리아크릴레이트 수지 또는 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 등의 가요성 열가소성 수지를 혼합한 열경화형 접착제를 폴리이미드 등과 같은 필름의 한쪽 면 혹은 양면에 적층하여 각종 시장에서 사용되고 있다.
일반적으로, 리드 프레임 고정용 테이프는 리드 프레임 제조자에 의해 일정 한 형태의 모양으로 재단된 후 리드프레임에 가열하여 부착한다. 이후, 반도체기구의 제조자에게 이송되어 반도체칩을 탑재한 후에 수지로 밀봉하게 되므로, 접착테이프는 반도체 기구의 패키지 내에 통합되게 된다. 이러한 일련의 공정의 특성상 리드프레임 고정용 접착테이프는 반도체 조립공정에서의 열에 의한 충분한 내열성을 갖추어야 하고, 또한 작업성도 좋아야 한다.
이에 대한 종래기술로는 대한민국 공개특허 제2004-0009616호 "전자부품용 내열성 접착 테이프"가 있는데, 상기 공개특허는 전자부품에 사용되는 접착테이프에 관한 것으로서, 전자부품에 사용되는 전자부품용 내열성 접착테이프에 있어서 내열성 필름(10) 및 카르복실기가 포함된 NBR, 페놀 노블락 수지, 페놀 노블락 수지 경화제로 이루어지며, 상기 내열성 필름(10)의 적어도 한 면 위에 도포 건조되는 접착층(20) 및 접착층(20) 표면에 박리성 필름(30)을 라미네이션함으로써 이루어진 전자부품용 내열성 접착 테이프를 개시하고 있고, 또한 대한민국 등록특허 제 10-0635053호 "전자부품용 접착테이프"는 리드, 방열판, 반도체 칩, 다이패드 등과 같은 전자부품들 간의 접착 및 고정에 사용되는 전자부품용 접착테이프에 관한 것으로서, 전기적 신뢰성이 우수하고 표면에 주름(tuck)이 거의 발생하지 않으며, 접착제 층이 번지지 않음으로 인해 리드프레임의 불량이 거의 발생하지 않으며 테이핑 머신의 주행성에 문제를 일으키지 않는, 즉 테이핑 작업성이 매우 우수한 전자부품용 접착테이프를 개시하고 있다.
그러나 상기 리드 프레임 고정용 접착 기재에 대하여 상기 접착테이프는 작업성을 좋게 하기 위해 저온 작업 특성이 요구되나, 열경화 공정에서는 리드프레임 의 위치 이탈, 박리를 막아주는 내열성이 필요하다. 또한, 접착테이프를 일정한 형태로 자름으로 발생하는 재료의 로스(loss)를 감소시켜야 하는 문제점이 있다.
따라서 최근 반도체 장치 내부 디자인이 다(多)핀화나 리드프레임 구조의 복잡화로 인해 높은 접착력 및 전기적 신뢰성을 가지는 리드 프레임 고정용 액상 접착제의 개발이 더욱 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 접착력이 우수하고 반도체 장치의 리드프레임 주변의 부품간이나 기타 전자부품들의 접착시 충분한 내열성 및 신뢰성을 가지며 경시안정성이 우수하고 작업성 또한 우수한 전자부품용 액상 접착제 및 이를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적은, 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품용 액상 접착제에 의해 달성된다.
여기서, 상기 열가소성 수지는 카르복실기를 포함하는 NBR로서, 1~20 중량%의 카르복실기를 포함하고, 중량 평균분자량이 10,000~300,000인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전자부품용 액상 접착제는 상기 카르복실기를 포함하는 NBR 150중량에 대해, 상기 열경화성수지로서 다관능성 페놀수지 20~400 중량부 및 다관능성 에폭시 수지 3~300 중량부와, 상기 경화제로서 트리에틸렌테트라민 5중량부 및 벤조페논 테트라-카르복실릭 안하이드라이드 5중량부를 포함한다.
또한 상기 목적은 상기 전자부품용 액상 접착제를 사용하여 디스펜스법 또는 잉크젯법으로 리드프레임에 도포하는 것을 특징으로 하는, 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 접착력이 우수하고 반도체 장치의 리드프레임 주변의 부품간이나 기타 전자부품들의 접착시 충분한 내열성 및 신뢰성을 가지며 경시안정성이 우수하고 작업성 또한 우수한 등의 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제는 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 경화제를 포함한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자부품용 액상 접착제를 리드프레임에 도포한 평면도를 나타낸 것이다.
복잡화, 다핀화된 리드프레임의 구조에 부합하는 리드프레임 고정용 접착제를 제공하기 위해서는 접착테이프를 이용한 리드 고정보다는 액상접착제를 사용하여 리드를 고정하는 것이 효율적이며, 제품 활용도도 높은 것은 자명한 것이다. 이 러한 액상 접착제를 개발하는데 있어서, 제품이 가지는 요구 특성은 접착제의 접착력, 점도, 내열성이 중요한 요소임을 알 수 있다.
따라서, 상기 전자부품용 액상 접착제는 카르복실기를 포함한 NBR 150중량에 대하여 상기 열경화성 수지로서 다관능성 페놀 수지 20~400 중량부, 다관능성 에폭시 수지 3~300 중량부와, 상기 경화제로서 트리에틸렌테트라민 5중량부 및 벤조페논 테트라-카르복실릭 안하이드라이드 5중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기에 고무 가황제 및 기타 첨가제가 포함될 수 있다.
상기 카르복실기가 포함된 NBR은 중량 평균 분자량이 10,000~300,000, 바람직하게는 20,000~250,000이고, 카르복실기 함유율이 1~20 중량%인 것이 바람직하다.
또한 상기 전자부품용 액상 접착제는 점도가 100~2000cps, 바람직하게는200~1500cps이다.
본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법은 상기 전자부품용 액상 접착제를 디스펜스법 또는 잉크젯법을 이용하여 리드프레임에 도포하는 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 도포하는 방법 중 디스펜스법을 이용하여 도포하는 방법을 도시한 모식도이다.
[실시예 1]
NBR(아크릴로니트릴 함량 27 중량%, 카르복실기 함량 5 중량% 함유) 150중량에 하기 화학식 1로 표시되는 노블락 에폭시 수지 100중량부, 하기 화학식 2로 표 시되는 페놀수지 100 중량부, 그리고 경화제로 트리에틸렌테트라민 5중량부, 벤조페놀 테트라카르복실릭 안하이드라이드 5중량부 첨가하여 전자부품용 액상 접착제의 점도를 200~1500cps로 하여 디스펜스 장치의 바늘을 이용하여 리드프레임에 50㎛ 두께로 장치에 입력된 모양으로 리드프레임에 도포하였다. 건조 후, 두께가 45㎛인 접착제 층을 얻었다(건조조건: 180℃, 10분).
[화학식 1]
Figure 112008002586812-PAT00001
[화학식 2]
Figure 112008002586812-PAT00002
[실시예 2]
NBR의 카르복실기 함량이 10%인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 접착제를 제조하여, 도포하였다.
[실시예 3]
NBR의 카르복실기 함량이 1%인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 접착제를 제조하여, 도포하였다.
[실시예 4]
건조 조건이 170℃, 10분인 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 접착제를 제조하여, 도포하였다.
[비교예 1]
브롬화 비스페놀 A계 에폭시 100중량에 대하여 저연화점의 크레좀 노블락 에폭시 50 중량부, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 30중량부, 폴리벤즈 이미다졸 20중량부, 디아미노디페닐설폰 12 중량부를 첨가하고, 용제로 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 DMF를 이용하여 용액의 점도를 500~1200cps로 맞춘다. 이 접착제 액을 충분히 교반후 디스펜스 장치를 이용하여 리드프레임 위에 50㎛두께로 도포하여 접착제 층을 제조하였다.
상기의 전자부품용 액상 접착제의 성능 시험은 다음의 방법으로 평가하였다.
[접착력 평가]
리드프레임 위에 실시예 및 비교예로 제조되어 도포된 액상 접착제를 푸쉬-풀 접착력 측정기를 사용하여, 리드프레임에 고정된 접착제의 접착력을 측정하였다.
[열 분해 온도 평가]
170℃ 열풍오븐에서 2시간 동안 경화시킨 후 DUPONT V 4.1C 2200 모델 TGA 이용해 질소 분위기 하에서 측정하였다.
[전기적 신뢰성 평가]
전기적 신뢰성 평가를 행하기 위한 시험시편을 연질 회로 기판(폴리 이미드 필름 위에 동박이 라미네이션되어 있는 형태)의 동박을 에칭하여 만들고, 그 위에 액상 접착제를 도포한 후, 200℃에서 1시간 동안 열처리를 하고, 135℃, 상대습도 85%, 5V의 조건으로 100시간 동안 진행하면서, 이에 따른 저항 값의 변화로 전기적 신뢰성 평가를 하였다. 전압강하 시간은 전기적 신뢰성 평가 시 접착제 조성물의 영향으로 시험 시편의 저항의 값이 102값 이상 떨어지는 시간을 의미하고, X는 100시간 동안 전압강하가 발생하지 않았음을 의미한다.
상기의 전자부품용 액상 접착제의 성능 시험 결과는 다음 표 1에 나타내었다.
[표 1]
평가항목 접착력(g/cm) 열분해온도(℃) 전압강하 시간(hr)
실시예 1 250 396 X
실시예 2 180 381 X
실시예 3 170 367 X
실시예 4 230 394 X
비교예 1 120 323 30
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제의 실시예들에서는 기본 특성인 접착력과 열분해 온도가 일반적인 전자부품용 접착테이프와 동등하거나 그 이상의 특성을 지니며, 전기적 신뢰성 또한 우수한 것을 알 수 있다.
또한, 액상의 접착제를 제공함에 따라 복잡화되고 다핀화되는 리드프레임의 요구특성을 만족시킬 수 있고, 제품 로스(loss) 측면에서도 접착테이프보다 효과적이라고 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제를 도포한 리드프레임의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 도포하는 방법 중 디스펜스법을 이용하여 도포하는 방법을 도시한 모식도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>
10 : 접착제 20 : 리드프레임

Claims (4)

  1. 전자부품용 액상 접착제에 있어서,
    열경화성 수지, 열가소성 수지 및 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자부품용 액상 접착제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 카르복실기를 포함하는 NBR로서, 1~20 중량%의 카르복실기를 포함하고, 중량 평균분자량이 10,000~300,000인 것을 특징으로 하는, 전자부품용 액상 접착제.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카르복실기를 포함하는 NBR 150중량에 대해,
    상기 열경화성 수지로서 다관능성 페놀수지 20~400 중량부 및 다관능성 에폭시 수지 3~300 중량부와,
    상기 경화제로서 트리에틸렌테트라민 5중량부 및 벤조페논 테트라-카르복실릭 안하이드라이드 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자부품용 액상 접착제.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 전자부품용 액상 접착제를 사용하 여 디스펜스법 또는 잉크젯법으로 리드프레임에 도포하는 것을 특징으로 하는, 전자부품용 액상 접착제를 이용하여 리드프레임에 도포하는 방법.
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