KR20110080417A - 비유동성 언더필용 수지 조성물 및 이를 이용한 플립칩 패키지 조립체 - Google Patents

비유동성 언더필용 수지 조성물 및 이를 이용한 플립칩 패키지 조립체 Download PDF

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KR20110080417A
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Abstract

본 발명에서는 에폭시 수지, 양이온 촉매, 개질용 열가소성 수지 및 용융화제를 포함하는 비유동성 언더필용 수지 조성물 및 이를 이용한 플립칩 패키지 조립체를 제공한다.
본 발명의 비유동성 언더필 수지 조성물은 에폭시수지가 양이온 촉매에 의하여 경화됨에 따라 솔더링 공정 온도에서 신속하게 경화가 가능하고, 비유동성 언더필 수지 조성물에 별도로 투입되는 일반적인 경화제를 제거할 수 있게 되어 상온에서의 보관 안정성이 우수하며, 또한 경화 후 내크랙성 및 내열 안정성도 우수하다.

Description

비유동성 언더필용 수지 조성물 및 이를 이용한 플립칩 패키지 조립체{RESIN COMPOSITION FOR NO-FLOW UNDERFILL AND FLIP CHIP PACKAGE ASSEMBLY USING THE SAME}
본 발명은 반도체 칩과 패키지 기판 사이, 또는 마이크로 전자소자 부품과 기판 사이의 배선을 보호 및 강화하기 위한 비유동성 언더필(no-flow underfill)에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 양이온 촉매 경화제로 사용하는 에폭시 수지를 포함하는 비유동성 언더필용 수지 조성물 및 이를 이용한 플립칩 패키지 조립체에 관한 것이다.
플립칩 패키지(flip chip package) 방법은 반도체칩 상의 본딩 패드(bonding pad)와 기판 상의 패드를 도전성 범프(conductive bump)를 이용하여 전기적으로 접속하는 것으로서, 도전성 범프를 통하여 전기적인 접속과 반도체 칩의 기판 부착을 동시에 할 수 있다. 그러나 반도체 칩, 배선 재료, 및 패키지 기판의 열팽창 계수(CTE: coefficient of thermal expansion) 차이로 인한 미스매치가 발생한다는 것이 문제가 되어 왔다. 이에 따라, 전술한 바와 같은 미스매치 문제를 해결하고 금속배선 또는 도전성 폴리머를 통한 전기적 접속을 물리적으로 지지하기 위해서, 상기 전기적 접속부 주위로, 상기 반도체 칩과 패키지 기판 사이의 틈에 밀봉 물질을 충전시킨다. 이러한 물질은 언더필(underfill)로서 알려져 있으며, 이러한 언더필을 이용함으로써 접합부(solder joint)의 피로수명을 연장시킬 수 있다. 언더필 방법으로는 일반적으로 에폭시수지 등의 액체상태의 언더필 물질을 반도체 칩과 패키지 기판 사이에 주입한 후 경화시켜 반도체 칩과 패키지 기판 사이에 고착시키는 모세관 유동(capillary flow) 언더필 방법이 주로 사용되고 있다.
종래의 모세관 유동 언더필을 적용하는 경우, 언더필의 주입 및 공급한 언더필의 경화 반응은 금속 솔더 또는 도전성 폴리머가 리플로우(reflow)되어 배선을 형성한 다음에 수행된다. 정해진 양의 언더필 물질을 전자 부품 조립체의 하나 이상의 가장자리면을 따라 공급하면, 상기 반도체 칩과 패키지 기판 사이의 갭에서의 모세관 작용에 의해 상기 언더필 물질이 내부로 끌려 들어간다. 통상적으로, 플립 칩 패키지는 대부분 전술한 모세관 유동 언더필이 적용되고 있다.
보다 효과적인 방법으로써 이른바, 비유동성 플럭싱 언더필(no-flow fluxing underfill)을 이용한 충진방법이 알려져 있다. 이 방법은 언더필 수지 조성물을 패키지 기판상에 도포한 다음, 플립칩과 상기 언더필 수지 조성물이 도포된 패키지 기판의 금속패드부를 정렬시키고, 상기 정렬된 플립칩과 패키지 기판을 본딩한 뒤, 이어지는 솔더 리플로우(solder reflow) 오븐을 통과하면서 솔더링을 통한 전기적인 접속을 완성하고 동시에, 언더필 수지 조성물을 경화시킨다. 이와 같은 비유동성 플럭싱 언더필 방법으로는 반도체 칩을 접착하는 마지막 단계에서 고온을 이용하여 반도체 단자부와 패키지 기판의 단자부를 재유동화(reflow)하고 금속 접합을 형성시킴으로써 전기적으로 연결하는 금속 접합 연결법(metal-joint connection)이 제안되고 있다. 금속 접합 연결법으로는 통상, 반도체 칩의 솔더 범프(solder bump)와 패키지 기판 금속 패드 사이가 리플로우 오븐(reflow oven)을 통과하면서 재유동화되고 이어서 접합되는 솔더 조인트(solder-joint)가 사용된다.
모세관 현상에 의존하여 언더필을 주입하는 종래의 모세관 유동 언더필 프로세스는 실장하는 반도체 칩의 사이즈에 제한이 있는 것과 달리 상기와 같은 비유동성 언더필 프로세스에서는 실장하는 반도체 부품의 면적에 제한이 없으며, 충진시간 및 경화시간을 비약적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 상기 비유동성 언더필 프로세스의 금속 접합 연결법의 경우 종래 모세관 유동 언더필 프로세스에서 사용하는 솔더 조인트를 통한 연결을 그대로 채택함으로써 단자간 접속신뢰성이나 단자 연결 부위간의 절연신뢰성에 있어서 검증된 방법이다.
상기 비유동성 언더필용으로 사용되는 수지에 있어서는 일반적으로 주제로 투입된 에폭시 수지를 경화하기 위한 경화제가 추가적으로 투입하게 되는데, 상기 추가적으로 투입되는 경화제로는 언하이드라이드계, 페놀계, 아민계 경화제가 일반적으로 사용된다. 그러나 상기 경화제를 다량으로 사용할 경우에는 상기 비유동성 언더필의 상온 보관성이 저해된다는 문제점이 있다. 공정 온도 범위에서는 빠른 반응 특성을 가지면서도, 상온에서는 오랫동안 미반응 상태로 보관이 가능한 비유동성 언더필 수지 조성물이 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 고온에서 경화반응이 개시되는 양이온 촉매를 경화제 대신 사용함으로써 경화제의 사용량을 줄이고, 상온 보관성을 높일 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 목적은 경화 시간이 짧고 상온에서의 보관성이 높으면서도 플립칩 패키지 조립체의 내열 안정성 및 기계적 강도가 우수한 비유동성 언더필용 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물을 이용한 플립칩 패키지 조립체를 제공하는 것이다.
상기 목적달성을 위한 본 발명의 비유동성 언더필 수지조성물은 에폭시 수지, 양이온 촉매, 개질용 열가소성 수지 및 용융화제를 포함한다.
상기 양이온 촉매는 방향족 요오드 염, N-벤질피라지늄 염, 방향족 설포늄염 및 지방족 설포늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 염이다.
특히, 상기 상기 요오드 염은 하기의 화학식1로 표시되는 구조의 화합물인 것이 바람직하다.
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
또한, 상기 N-벤질피라지늄 염은 하기의 화학식2와 같은 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다:
<화학식 2>
Figure pat00002
상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
상기 양이온 촉매의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2 중량부이다.
상기 비유동성 언더필용 수지 조성물의 경화 개시온도는 100 ℃이상이다.
한편, 본 발명의 비유동성 언더필용 수지 조성물을 이용하여 플립칩 패키지 조립체를 제조할 수 있다.
본 발명에서는 상기 양이온 촉매를 언더필 수지조성물에 투입함으로써 솔더링 공정 온도에서 신속하게 경화가 가능하도록 하였다. 또한 일반적으로 비유동성 언더필 수지 조성물에 별도로 투입되는 경화제를 제거함으로써, 상온에서의 보관 안정성이 증가하였다. 아울러, 경화 후 우수한 내크랙성(crack resistance) 및 내열 안정성을 달성하는 비유동성 언더필 수지 조성물을 제조할 수 있게 되었다.
이하에서는 본 발명을 바람직한 실시형태에 따라, 보다 상세하게 설명한다
본 발명의 비유동성 언더필 수지조성물은 에폭시 수지, 양이온 촉매, 개질용 열가소성 수지 및 용융화제를 포함한다.
본 발명에서 사용하는 에폭시 수지는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 분자량 200이상의 지방족, 지환족, 방향족계의 환상 또는 선상의 주쇄를 갖는 분자로서 1분자 내에 2개 이상의 글리시딜기를 가지는 2가 이상의 에폭시 수지를 예시할 수 있다. 이와 같은 에폭시 수지를 예시하자면, 분자량 300 이상의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시, 지환족 에폭시 수지, 지환족 쇄상 에폭시 수지, 페놀노볼락 에폭시 수지, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지, 플로렌계 에폭시 수지, 이미드계 에폭시 수지 등과 같은 단일 주쇄에 글리시딜기를 갖는 에폭시 수지와 에피할로 히드린 변성 에폭시 수지, 아크릴 변성 에폭시 수지, 비닐 변성 에폭시 수지, 엘라스토머 변성 에폭시 수지, 아민 변성 에폭시 수지 등과 같은 주쇄에 다른 물성의 수지 또는 러버를 반응시켜 얻어낸 에폭시 수지이다. 에폭시 수지의 선택은 경화 후의 유리전이 온도, 기계적 강도를 확보하기 위하여 당량이 470 이하인 것이 바람직하며, 300 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 에폭시 수지로서는 경화물의 바람직한 물성 등의 관점에서 방향족계 에폭시 수지가 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 방향족계 에폭시 수지란, 이의 분자 내에서 방향환 골격을 갖는 에폭시 수지를 의미하는 것으로, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시 그룹을 가지며, 당량이 470 이하인 방향족계 에폭시 수지가 바람직하다. 상기 에폭시 수지는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이와 같은 에폭시 수지로는, 구체적으로 HP4032 시리즈(대일본 잉크 화학 공업), 에피코트 807(일본 에폭시 수지) 에피코트 828EL, 에피코트 152등을 들 수 있다. 엘라스토머 변성 액상 에폭시로는 대일본 잉크 화학 공업의 TSR960(에폭시 당량 240, 25℃에서의 점도 60000 내지 90000cp) 등을 들 수 있다
한편, 에폭시 수지는 비(non)글리시딜에테르 에폭사이드를 포함할 수 있는데 예시하자면, 고리 구조체의 일부분인 2개의 에폭사이드기와 에스테르 결합을 포함하는 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트(ERL 4221), 2개의 에폭사이드기를 포함하고 그 중 하나가 고리 구조체의 일부분인 비닐시클로헥센 디옥사이드, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산 카르복실레이트 및 디시클로펜타디엔 디옥사이드를 들 수 있다. 상기 비글리시딜에테르 에폭사이드는 상기 글리시딜에테르 에폭시와 조합물로서 이용되는 것이 가능하다.
본 발명에서 사용하는 양이온 촉매는 에폭시의 양이온 경화 반응을 유도하기 위한 것이다. 상기 양이온 촉매로서는 방향족 요오드 염, N-벤질피라지늄 염(N-benzylpyrazinium), 방향족 설포늄염 및 지방족 설포늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 염이다.
특히, 상기 요오드 염은 하기의 화학식 1로 표시되는 구조의 화합물인 것이 바람직하다:
<화학식 1>
Figure pat00003
상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
또한, 상기 N-벤질피라지늄 염은 하기의 화학식2와 같은 구조를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
<화학식 2>
Figure pat00004
상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
설포늄염으로서는 벤질 설포늄(benzyl-sulfonium), 펜아크릴 설포늄(phenacyl-sulfonium), 트리아릴 설포늄(triaryl-sulfonium) 및 알킬화된 황을 갖는 디벤조티오펜(dibenzothiophene) 유도체 등의 방향족 설포늄 또는 지방족 설포늄의 염(salt) 등을 들 수 있다.
상기 염(양이온 촉매)들의 음이온으로는 헥사플루오로안티몬산 염(SbF6 -hexafluoroantimonate), 헥사플루오로비소산 염(AsF6 -, hexafluoroarsenate), 헥사 플루오로인산 염(PF6 -,hexafluorophosphate) 및 테트라플루오로붕산 염(BF4 -,tetrafluoroborate)이 바람직하다. 화학식 3에 바람직한 양이온 촉매를 예시하였다.
<화학식 3>
(a)
Figure pat00005
(b)
Figure pat00006
예를 들어 화학식 3의 (a)는 이하의 반응식1과 같은 개시반응을 거쳐, 에폭시 경화반응의 촉매 역할을 하게 된다:
<반응식 1>
Figure pat00007
상기 식에서 R을 포함하는 에폭시는 전술하였던 에폭시 수지 중 어느 것이라도 될 수 있다.
상기 양이온 촉매는 바람직하게는 상기 에폭시와 교반하였을 때, 20℃/min의 승온속도로 시차주사열량분석법(DSC)을 실시하는 경우의 경화반응이 100℃ 이상에서 개시되는 것이 바람직하며, 120℃에서 개시되는 것이 더 바람직하다. 같은 조건에서 발열 피크의 위치는 160℃ 이상이 바람직하며, 180℃ 이상이 보다 바람직하다. 상기와 같은 범위의 경화 거동을 보이는 조성물은 상온에서의 충분한 보관성을 확보할 수 있으며, 솔더링 공정온도에서 빠르게 경화반응이 진행되는 것이 가능하다.
상기 양이온 촉매의 함량은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2 중량부가 바람직하다. 양이온 촉매의 배합량을 상기 0.5 중량부 미만으로 조절하는 경우 솔더링 공정 이후 필요 이상의 에폭시 미반응물이 남게 되며, 2 중량를 초과하면 수지조성물의 내열 안정성 및 기계적 강성을 저하시킬 우려가 있다.
개질용 열가소성 수지의 역할은 에폭시 경화시스템의 브리틀(brittle)한 성질을 개선하여 파괴인성(fracture toughness)을 높이고 내부응력(internal stress)을 완화시키는데 있다. 이와 같은 개질용 열가소성 수지로는 폴리에스터 폴리올, 아크릴 러버, 에폭시 레진이 희석된 아크릴 러버(acrylic rubber dispersed in epoxy resins), 코어-쉘 러버(core-shell rubber), 카복시 말단 부타디엔 니트릴 러버(carboxy terminated butadiene nitrile: CTBN), 아크릴로니트릴 부타디엔 스타이렌(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리메틸실록산(polymethylsiloxane) 등 일반적인 목적으로 사용되는 어느 것이라도 상기 경화성 수지 조성물의 성상에 맞추어 사용하는 것이 가능하다. 바람직하게는 폴리에스터 폴리올을 사용하여 양이온 경화 반응으로 생성되는 경화 조성물 층의 유연성을 제공하면서, 아울러 폴리올의 히드록시기를 통한 추가적인 경화반응으로 경화밀도(crosslinking density)를 높이는 것이 가능하다. 코어쉘 러버 입자는, 입자가 코어 층과 쉘 층을 가지는 고무 입자이고, 예를 들면 외층의 쉘 층이 유리상 폴리머, 안 층의 코어 층이 고무 모양 폴리머로 구성되는 2층구조, 또는 외층의 쉘층이 유리상 폴리머, 중간층이 고무 모양 폴리머, 코어 층이 유리상 폴리머로 구성되는 3층 구조의 것 등을 들 수 있다. 유리 층은 예를들면, 메틸 메타크릴레이트의 중합물 등으로 구성되고, 고무모양 폴리머층은 예를 들면, 부틸 아크릴레이트 중합물 등으로 구성된다.
해당 열가소성 수지를 배합하는 경우, 전체 언더필 수지조성물의 전체 고형분에 대한 함유 비율은 요구되는 특성에 따라서 다르지만 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 80 중량부인 것이 바람직하다. 3 중량부 미만일 경우 파괴인성을 높이고 내부응력을 완화하고자 하는 목적을 이루기 힘들며, 80 중량부를 초과하는 경우 수지 조성물 내에 경화성 성분의 함량이 지나치게 줄어들어 경화 후 기계적 신뢰성 및 전기적 신뢰성이 저하될 우려가 높다.
용융화제는 비유동성 언더필 프로세스에서 언더필 수지조성물의 경화반응과 동시에 솔더 조인트를 통한 전기적 접속이 동시에 이루어지도록 조성물 레진의 유동성을 높게 유지하는 역할을 한다. 아울러 용융화제는 언더필 조성물의 경화반응에 대해 악영향을 최소화하면서, 솔더링 공정 중 패키지 기판의 구리 패드에서 발생하는 금속 산화물을 제거해야 하며 고온 공정 중 재산화 반응에 의한 솔더 녹음 현상을 방지해야 한다. 일반적으로 고온에서의 끓음 현상을 방지하기 위하여 솔더링공정 온도에서 증기압이 매우 낮은 유기산, 알코올 등의 말단 하이드록시기를 가지는 유기물들을 용융화제로써 사용할 수 있다. 그러나 유기산들의 경우 대부분 에폭시 경화제 시스템의 경화반응에 부가적인 반응으로 참여할 가능성이 높음으로 반응성이 낮은 유기산을 선택하여야 한다. 구체적인 예로써, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 3-[비스(글리시딜옥시메틸)메톡시]-1,2-프로판디올(3-[bis(glycidyloxymethyl)methoxy]-1,2-propanediol), 글루타르산, 트리플로로아세트산 등을 들 수 있다. 용융화제의 알맞은 배합량은 에폭시 수지, 양이온 촉매 및 개질용 열가소성 수지의 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부가 바람직하며, 나아가 2 내지 8 중량부가 보다 바람직하다. 용융화제의 사용량이 1 중량부 미만인 경우는 언더필 수지 조성물에 솔더 조인트에 적합한 유동성을 부여하기 힘들고, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 언더필 수지조성물의 경화를 방해하거나, 미반응 용융화제가 솔더링 공정 중에 휘발하게 될 염려가 있다.
상기와 같은 언더필 조성 레진의 구성물 이외에 원하는 물성을 위하여 추가적인 첨가제를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어 일관능성의 반응성 희석제를 사용하면 경화된 언더필의 물성에 바람직하지 않은 영향을 끼치지 않으면서, 점도 증가를 점진적으로 지연시킬 수 있다. 상기 희석제로서 알리파틱글리시딜 에테르, 알릴글리시딜 에테르, 글리세롤 디글리시딜 에테르 등의 물질 및 그의 혼합물을 이용할 수 있다. 한편, 플립칩 본딩 공정 및 솔더링 중에 보이드 발생을 억제하고, 언더필 조성물의 흐름성 증대를 위하여 여러 종류의 계면활성제를 첨가할 수 있다. 계면활성제의 바람직한 예로는 유기 아크릴 폴리머, 폴리올 등의 고분자계 실록산, 또는 3M사의 FC-430과 같은 불소계 화합물을 들 수 있다. 계면활성제는 상기 에폭시 수지, 상기 양이온 촉매, 상기 개질용 열가소성 수지 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 2 중량부위로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 상기 언더필 조성물에 밀착성 부여제를 추가하여 실장하는 칩 그리고 패키지 기판과의 계면 접착력을 향상시킬 수 있다. 이미다졸계, 티아졸계, 트리아졸계, 실란 커플링제 등이 사용 가능하며, 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 0.01 내지 2 중량부의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 상기 언더필 조성 레진은 실리카, 알루미나, 황산 바륨, 탈크, 클레이, 수산화알미늄, 수산화마그네슘, 실리콘 나이트라이드(silicon nitride), 보론 나이트라이드(boron nitride) 등의 무기 필러를 언더필 조성 레진의 점도 및 유동 특성을 제어하기 위하여 추가하는 것이 가능하며 난연제, 이온 트래핑제 등을 목적에 따라 추가로 첨가하는 것이 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
1. 비유동성 언더필 수지조성물의 배합
(1) 에폭시 수지: 비스페놀 F 에폭시 레진(액상, 에폭시 당량 190), 및 비스페놀 A 에폭시 레진(액상, 에폭시 당량 250) 의 중량비 4:1 블렌드 100.0 g
(2) 양이온 촉매: N-벤질피라지늄 헥사플루오로 안티몬 (화학식(1) 1 g
(3) 개질용 열가소성수지: 폴리에스터 폴리올: 5.0g
(4) 용융화제: 글리세롤 8.0g
(5) 추가 첨가제: FC430(3M, 불소계 계면활성제) 0.3g
2. 조성물의 평가
1) DSC 분석
상기 조성의 수지 조성물을 교반한 다음, 시차주사 열량 측정법(Differential Scanning Calorimetry, DSC)에 의해 열경화시키면서, 경화 개시온도, 경화 피크온도 및 경화 발열량을 측정하였다. 측정은 DSC기기(NETZSCH사의 모델 DSC 200 F3 Maia)를 사용하여 20℃/min의 승온속도 조건으로 수행되었다.
2) 유리전이온도, 열팽창 계수 측정, 내열특성 분석
상기 조성물을 175℃에서 2시간 동안 경화시킨 샘플에 대해 유리 전이온도(Tg) 및 열팽창 계수(Tg 이전 CTE1, Tg 이후 CTE2)를, 열 기계 분석기(TA Instruments사의 모델 TMA 2920)를 이용하여 측정했다. 또 같은 조건으로 경화시킨 샘플에 대하여 열중량 분석기(NETZSCH사의 모델 TG 209 F3 Tarsus)를 통해 질소분위기에서 내열 특성(300℃에서의 중량감소%, 5% 중량감소시의 온도)을 측정하였다.
3) 솔더링 평가
플럭싱 솔더의 능력을 가졌는지 여부를 판정하기 위해, 상기 조성물 0.2g을 구리 시험편 상에 분배하고, 솔더볼(Sn/Ag/Cu, 융점 217~219℃)을 조성물에 적하한 다음, 조성물 위에 유리 커버 슬라이드를 덮고, 145℃로 예열된 핫플레이트 상에 올려놓은 다음 2분 경과 후, 즉시 230~235℃로 예열된 다른 핫플레이트에 옮겨 2분간 유지했다. 플럭싱 결과를 구리 시험편과 무연 솔더의 접합 여부를 단면의 현미경 관찰에 의해 평가했다.
이상의 평가에 대한 결과를 표 1에 정리하였다.
성 능 분 석 결과
시차주사 열량 측정
 DSC 개시 온도(℃) 150
DSC 피크 온도(℃) 200
솔더 접합성 분석 솔더 플럭스 접합있음
열 기계분석 경화물의 Tg(℃) 110
경화물의 CTE1(ppm) 90
경화물의 CTE2(ppm) 180
열 중량 분석 300℃ 에서의 중량 감소(%) 1.90
5% 중량감소 시의 온도(℃) 350
표1을 통하여 솔더 접합 온도영역 이하의 저온에서는 경화가 억제되며 솔더링 공정 온도 영역에서 경화반응이 일어나며 아울러 경화 반응 중에 솔더 접합이 가능하도록 낮은 점도를 유지하는 조성물이 만들어졌음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만 본발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 수정 및 변형이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명에 의한 수지조성물은 반도체 칩과 패키지 기판 사이, 또는 마이크로 전자소자 부품과 기판 사이의 배선을 보호 및 강화하기 밀봉물질로 사용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 에폭시 수지, 양이온 촉매, 개질용 열가소성 수지 및 용융화제를 포함하는 비유동성 언더필용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,상기 양이온 촉매는 방향족 요오드 염, N-벤질피라지늄 염, 방향족 설포늄 염 및 지방족 설포늄 염으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 염인 것을 특징으로 하는 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 요오드 염은 하기의 화학식 1로 표시되는 구조의 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물:
    <화학식 1>
    Figure pat00008

    상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
  4. 제2항에 있어서,상기 N-벤질피라지늄 염은 하기의 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물:
    <화학식 2>
    Figure pat00009

    상기 식에서, X- 는 SbF6 -, AsF6 -, PF6 - 및 BF4 - 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온이다.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양이온 촉매의 함량은 상기 에폭시 수지의 중량 100에 대하여 0.5 내지 2 중량부인 것을 특징으로 하는 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 경화 개시온도가 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 비유동성 언더필용 수지 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 비유동성 언더필용 수지 조성물을 이용하여 제조되는 플립칩 패키지 조립체.
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