KR20130074956A - 반도체 리드 고정용 수지 조성물 및 이를 이용한 리드 고정용 테이프 - Google Patents

반도체 리드 고정용 수지 조성물 및 이를 이용한 리드 고정용 테이프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 리드 고정용 수지 조성물 및 이를 이용한 리드 고정용 테이프에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 반도체 리드 고정용 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 열가소성 수지, 및 첨가제로 되고, 여기에 다음 화학식 1로 표시되는 인계 화합물 함량이 더 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure pat00008

상기 식에서 R1 내지 R15는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 독립적으로 H 또는 C1 내지 C6의 알킬기이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 반도체 리드 고정용 수지 조성물은 고온접착 및 고전압 신뢰성을 갖으며 동시에 접착성분의 가교밀도가 상승하여 이로 인해 리드 프레임과의 접착력이 우수하고, 내열 저항성 및 물리적 강성을 향상시킬 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해결하는 유용한 효과를 가진다.

Description

반도체 리드 고정용 수지 조성물 및 이를 이용한 리드 고정용 테이프{Resin composition for fixing a lead of semiconductor and the tape for fixing a lead}
본 발명은 반도체 리드 고정용 수지 조성물 및 이를 이용한 리드 고정용 테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에폭시 수지, 열 가소성 수지, 경화제, 첨가제를 포함한 조성물에 인계 화합물을 추가하여 얻은 조성물을, 반도체 칩이 리드 프레임에 부착한 뒤 행해지는 반도체 와이어 본딩 공정에서 구리 혹은 알로이 재질의 리드를 움직이지 않도록 고정해 주는 테이프의 접착층에 적용하므로, 고온작업에 따라 리드가 흔들려 인접 리드에 붙는 현상을 없애줄 수 있는, 고전압에서의 전기적 신뢰성을 갖도록 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물과 이를 이용한 리드 고정용 테이프에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 실장용 리드 프레임은 폭과 두께 그리고 길이, 반도체 패키지 영역의 면적, 리드의 길이, 칩 탑재판의 면적 등을 달리하여 여러 가지 형태로 제작되고 있는데, 몸체부, 상기 몸체부로부터 연장된 아웃터 리드, 상기 아웃터 리드로부터 내측으로 연장된 인너 리드, 상기 인너 리드의 내부 중심에 위치하여 그 상부면에 반도체 칩이 탑재되는 칩 탑재판(die pad) 및 상기 칩 탑재판에 연결된 타이바로 이루어진다. 이러한 리드 프레임의 리드는 미세한 두께로 되어 있기 때문에 와이어 본딩 등의 각 공정을 거치면서, 또는 기타 외부요인에 의하여 쉽게 흔들리며 이것은 전기적인 연결 불량을 초래한다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 리드 말단부를 리드를 고정하는 리드락 테이프로 동시에 부착시켜 견고하게 고정시키게 된다. 하지만 전기적 연결불량의 또 다른 원인으로 리드 고정용 테이프의 접착층의 산화 환원 반응에 따라 전기적 불량이 초래되어 제품의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 그리고, 상술한 문제는 특히 리드 간의 사이가 좁은 리드 프레임에서 더욱 많이 발생되며, 리드에 흐르는 전압이 높을수록 그 수명은 더욱 단축되는 문제점이 있어, 이에 대한 해결책이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 기술적인 문제점을 감안하여 제안되는 것으로, 본 발명의 주요 목적은 상기한 바와 같이 리드의 간격이나 흐르는 전압에 상관없이 리드 고정용 테이프에 의한 전기적 신뢰성을 해결하여 상기한 종래의 문제점을 해결한 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 있는 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 이용한 리드 고정용 테이프와 이를 보다 용이하게 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은 에폭시 수지, 열 가소성 수지, 경화제, 첨가제를 포함한 조성물에 인계 화합물을 추가하여 리드 고정용 테이프의 전기적 신뢰성을 갖도록 할 수 있었으며 동시에 리드 프레임과의 접착력을 향상시키는 효과를 확인함으로써 달성되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 리드 고정용 수지 조성물은;
에폭시 수지, 경화제, 열가소성 수지, 및 첨가제로 되고, 여기에 다음 화학식 1로 표시되는 인계 화합물 함량이 더 포함하는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 식에서 R1 내지 R15는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 독립적으로 H 또는 C1 내지 C6의 알킬기이다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 조성물은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 경화제 1 내지 50 중량부, 열가소성 수지 20 내지 150 중량부, 첨가제 1 내지 20중량부로 구성되는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 인계 화합물 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부로 포함되는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 첨가제는 무기실리카 혹은 이온트래핑제(Ion Trapping Agent)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상임을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 이용한 리드 고정용 테이프는;
지지용 베이스 필름 상에 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 도포하고 그 위에 보호 필름을 적층하여서 구성되는 리드 고정용 테이프로, 상기 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 열가소성 수지, 첨가제 및 다음 화학식 1로 표시되는 인계 화합물로 구성된 것임을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 식에서 R1 내지 R15는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 독립적으로 H 또는 C1 내지 C6의 알킬기이다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 지지용 베이스 필름은 폴리이미드(polyimide)임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 반도체 리드 고정용 수지 조성물은 85%RH, 130℃, 30V 분위기에서 500시간 이상의, 고온접착 및 고전압 신뢰성을 갖으며 동시에 접착성분의 가교밀도가 상승하여 이로 인해 리드 프레임과의 접착력이 우수하고, 내열 저항성 및 물리적 강성을 향상시킬 수 있어 상기한 종래의 문제점을 해결하는 유용한 효과를 가진다.
도 1은 통상적인 리드 고정용 테이프의 최종 구조를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 리드 고정용 테이프의 단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참고로 하여 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명한다.
도 1은 통상적인 리드 고정용 테이프의 최종 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 리드 고정용 테이프의 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(12)을 고정하기 위한 리드 고정용 테이프(11)는 지지용 베이스 필름(3), 조성물 층(2) 및 보호 필름(1)이 순차적으로 적층되어 구성된다.
상기 본 발명에 따른 리드 고정 테이프용의 조성물 층(2)을 구성하는 수지 조성물은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 경화제 1 내지 50 중량부, 열가소성 수지 20 내지 150 중량부, 첨가제 1 내지 20중량부, 인계 화합물 0.1 내지 1중량부로 구성되어 진다.
본 발명에 따른 리드 고정 테이프용 수지 조성물을 구성하는 상기 에폭시 수지는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 분자량 200 이상의 지방족, 지환족, 방향족계의 환상 또는 선상의 주쇄를 갖는 분자로서 1 분자 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 에폭시수지, 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. 또한, 상기 에폭시 수지는 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 의미한다. 따라서, 상기 에폭시 수지는 1 분자 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 NC-3000 시리즈 및 EPPN 시리즈(일본 화약), HP4032 시리즈(대일본 잉크 화학 공업), 에피코트 807(일본 에폭시 수지) 에피코트 828EL, 에피코트 152 등을 들 수 있다. 엘라스토머 변성 액상 에폭시로는 대일본 잉크화학 공업의 TSR960(에폭시 당량 240, 25℃에서의 점도 60000~90000cp) 등을 들 수 있다.
다음으로, 본 조성물에 사용되는 경화제는 저온경화제와 고온 경화제가 있으며 상기 에폭시 성분의 경화반응을 촉진시키기 위한 것이다. 상기 저온 경화제의 예로써 1차 또는 2차 아민 작용기를 갖는 지방족 아민(Aliphatic amine), 방향족 아민(Aromatic amine), 아미노 실록산(amino siloxane)을 들 수 있다. 저온 경화제의 선택은 상기 에폭시 수지성분과 경화 반응 후 입체 장애가 없는 3차 아민기가 형성되기 쉽도록 지방족 아민이나, 아미노 실록산이 바람직하며, 다이 어태치 필름의 경화 온도인 140℃ 내지 180℃의 온도에서 빠른 경화반응이 유도되는 1차 아민이 바람직하다. 따라서, 하기 화학식 2와 같이 1차 아민 작용기를 갖는 지방족 아민이나 아미노 실록산이 바람직하다.
[화학식 2]
Figure pat00003
여기서, R은 알킬기(alkyl group) 또는 실록산 알킬(siloxane alkyl)임.
상기 1차 아민 작용기를 갖는 지방족 아민의 적절한 예로써, 에탄올아민(ethanolamine)이 바람직하며, 1차 아민작용기를 갖는 아미노 실록산의 적절한 예로써, BY-16-871EG(다우코닝사, 미국)와 같은 실리콘디아민이 바람직하다. 상기 아민 경화제를 이용하여 리드락 테이프용 수지 조성물을 믹스할 때 그 사용량은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 상기 아민 경화제 1 내지 50 중량부가 바람직하다. 아민 경화제 사용량을 1 중량부 미만으로 할 경우 와이어 본딩 공정에서의 빠른 경화를 위한 3차 아민 작용기가 충분히 생성되지 않을 우려가 있고, 50 중량부를 초과할 경우 리드고정용 테이프 제조를 위하여 지지 베이스 필름에 수지 조성물을 코팅하고 건조하는 과정에서 경화도가 지나치게 상승하여 표면 경도가 높아지게 되고 따라서 리드에 대한 접착력이 저하될 우려가 있기 때문이다. 에폭시를 기반으로 리드 고정용 테이프의 접착제 수지 조성물을 구성할 경우, 접착력에 있어서 접착제 층이 리드 프레임의 표면 조도 또는 리드 사이의 간극에 침투하여 발생하게 되는 물리적인 앵커링(anchoring)이 강한 상승 효과를 발휘한다. 그러므로, 접착제 층의 경도가 지나치게 높다면 접착력 저하의 우려가 크다. 상기 에폭시 수지와 상기 저온 경화제가 혼합된 수지 조성물을 140℃ 내지 180℃ 온도에서 열처리하면 바람직하게는 하기 반응식 1과 같은 반응을 통하여 3차 아민 작용기가 포함된 에폭시 프리폴리머 및 미반응 에폭시가 수득된다.
[반응식 1]
Figure pat00004
또한, 고온 경화제로는 언하이드라이드계(anhydride), 페놀계(phenol) 등의 통상적인 에폭시 경화제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 방향족 무수물이며, 이의 경화 개시온도는 140℃ 이상이고, 와이어 본딩 공정의 온도 범위인 200℃ 내지 260℃ 범위에서는 3차 아민의 촉매 작용으로 빠른 속도로 경화 반응이 일어나는 경화제가 바람직하다. 또한 이러한 경화제는 포트 라이프(pot life)가 긴 것이 바람직하다. 구체적인 예로써는, 예를 들면, 메틸헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(methylhexahydrophthalic anhydride), 메틸테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(methyltetrahydrophthalic anhydride), 벤젠테트라카복실릭 언하이드라이드(1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic anhydride), 벤조페논 테트라카복실릭 디언하이드라이드(benzophenone tetracarboxylic dianhydride), 프탈릭언하이드라이드(phthalic anhydride)와 같은 언하이드라이드류 또는 페놀계 경화제의 예로써 페놀노볼락 레진, 크레졸노볼락 레진 등을 사용할 수 있다.
상기 고온 경화제의 함량은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 80 중량부로 혼합하는 것이 바람직하다. 배합량을 상기 범위 내에서 조절하지 않을 경우 에폭시나 경화제의 미반응물로 인하여 수지 조성물에 의도하는 경화반응 외에 다른 반응이 일어날 우려가 높기 때문에 바람직하지 않다.
다음으로, 개질용 열가소성 수지는 에폭시 경화시스템의 브리틀(brittle)한 성질을 개선하여 파괴인성(fracture toughness)을 높이고 내부응력(internal stress)을 완화하는 기능을 한다. 이와 같은 개질용 열가소성 수지로는 폴리에스터 폴리올, 아크릴러버 에폭시 레진 희석 아크릴 러버(acrylic rubber dispersed in epoxy resins), 코어쉘 러버(core shellrubber), 카복시 말단 부타디엔 니트릴 러버 (carboxy terminated butadiene nitrile: CTBN), 아크릴로니트릴부타디엔 스타이렌(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리메틸 실록산(polymethyl siloxane) 등 일반적인 목적으로 사용되는 어느 것이라도 상기 경화성 수지 조성물의 성상에 맞추어 사용하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 폴리에스터 폴리올을 사용하면 경화 조성물 층에 유연성을 제공면서, 아울러 폴리올의 히드록시기를 통한 추가적인 경화반으로 경화밀도(crosslinking density)를 높이는 것이 가능하다. 코어쉘 러버 입자는, 입자가 코어(core) 층과 쉘(shell) 층을 가지는 고무(Rubber) 입자이고, 예를 들면 외층의 쉘 층이 유리상 폴리머(polymer), 안 층의 코어 층이 고무 모양 폴리머로 구성되는 2층 구조, 또는 외층의 쉘층이 유리상 폴리머, 중간층이 고무 모양 폴리머, 코어 층이 유리상 폴리머로 구성되는 3층 구조의 것 등을 들 수 있다. 유리 층은 예를 들면, 메타크릴산 메틸(methyl methacrylate)의 중합물 등으로 구성되고, 고무모양 폴리머 층은 예를 들면, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate) 중합물 등으로 구성된다.
상기 열가소성 수지를 배합하는 경우, 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 20 내지 150 중량부인 것이 바람직하다. 20 중량부 미만일 경우 파괴인성을 높이고 내부응력을 완화하고자 하는 목적을 이루기 힘들며, 150 중량부를 초과할 경우 수지 조성물 내에 경화성 성분의 함량이 지나치게 줄어들어 경화 후 기계적 신뢰성 및 전기적 신뢰성이 저하될 우려가 높기 때문이다. 또한, 상기와 같은 리드 고정용 테이프의 수지 조성물에는 상기의 구성물 이외에 원하는 물성을 위하여 추가적인 첨가제를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 일관능성의 반응성 희석제를 사용하면 경화된 리드고정 테이프용 수지조성물의 물성에 바람직하지 않은 영향을 끼치지 않으면서, 점도 증가를 점진적으로 지연시킬 수 있다. 상기 희석제로서 알리파틱글리시딜 에테르(aliphaticglycidyl ether), 알릴글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether), 글리세롤 디글리시딜 에테르(glycerol diglycidyl ether) 등의 물질 및 그의 혼합물을 이용할 수 있다.
다음으로, 첨가제는 무기 충전제로 에폭시 수지 조성물의　기계적 물성의 향상과 저응력화를 위하여 사용되는 물질이다. 일반적으로 사용되는 예로서는 용융실리카, 결정성　실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 알루미나, 마그네시아, 클레이(clay), 탈크, 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유 등을 들 수 있다. 저응력화를 위해서는 선팽창계수가 낮은 용융실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
상기　용융실리카는 진비중이 2.3　이하인 비결정성 실리카를 의미하는 것으로 결정성 실리카를 용융하여 만들거나 다양한 원료로부터 합성한 비결정성 실리카도 포함된다. 용융실리카의 형상 및 입경은 특별히 한정되지는 않지만, 평균 입경 5~30 ㎛의 구상용융실리카를 50~99 중량%, 평균입경 0.001~1㎛의 구상용융실리카를 1~50 중량%를 포함한 용융실리카　혼합물을　전체 충전제에　대하여　40~100 중량%가 되도록　포함하는 것이 좋다. 또한, 용도에 맞춰 그 최대 입경을 45㎛, 55㎛ 및 75㎛　중 어느 하나로 조정해서 사용할 수가 있다.　용융구상실리카에는 도전성의 카본이 실리카 표면에 이물질로서 포함되는 경우가 있으나 극성 이물질의 혼입이 적은 물질을 선택하는 것도 중요하다. 본 발명에서 무기 충전제의 사용량은 성형성, 저응력성, 고온강도 등의 요구 물성에 따라 다르지만, 에폭시 수지　조성물 총 중량에　대하여　1 내지 20 중량부일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10 중량부일 수 있다.
다음으로, 인계화합물로는 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 트리페닐포스핀, (트리페닐포스핀)쿠퍼 하이드라이드 헥사머, 트리페닐포스핀 디브로마이드, 트리페닐포스핀 디요오다이드, 트리페닐포스핀 하이드로브로마이드, 중합체 결합 트리페닐포스핀 하이드로브로마이드, 트리페닐포스핀 옥사이드, 트리페닐포스핀 술파이드, 트리페닐포스핀 -3,3',3''-트리술폰산 트리소디움 염, 트리페닐포스핀 -d15 ,비스(트리페닐포스핀)쿠퍼(I) 보로하이드라이드, 비스(트리페닐포스핀)디카르보닐니켈, 비스(트리페닐포스핀)이리디움(I) 카르보닐 클로라이드 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 앞서 수득하였던 에폭시 프리폴리머에는 에폭시의 에스테르화(esterification) 및 에테르화(etherification) 반응의 촉매로써 작용할 수 있는 3차 아민이 형성되어 있다(반응식 1 참고). 따라서, 본 발명에 따르는 리드 고정용 테이프의 수지 조성물은 와이어 본딩 공정의 고온 조건에서 고온 경화제와 미반응 에폭시가 반응하는 에스테르화 반응뿐 아니라 하기 반응식 2와 같이 하이드록시기(hydroxyl group)와 에폭시기 간에 에테르화 반응이 촉진되어 경화 밀도가 높아진다. 그 결과 보다 향상된 내열성 및 기계적 강도를 얻는 것이 가능하다.
[반응식 2]
Figure pat00005

또한, 본 발명에 따른 고온에서 추가 경화 가능한 리드 고정용 테이프의 수지 조성물의 바니쉬를 지지 베이스 필름상에 도포하고 수지 조성물 층을 형성시킨 뒤 건조시킴으로써 B-스테이지 상의 리드 고정용 테이프를 제조할 수 있다. 상기 리드 고정용 테이프의 수지 조성물의 바니쉬를 수득하는 과정에서 여러 성분들의 혼합이 쉽게 되도록 유기용매를 사용할 수 있다. 이에 사용되는 유기 용매로써 아세톤, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤류, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 클리콜 모노 메틸 에테르 아세테이트 등의 아세트산 에스테르류 및 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소를 포함하는 통상적인 용매 중의 하나 또는 이들 중의 두 가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 지지 베이스 필름을 지지체로서 그 위에 상기 리드고정 테이프용 수지 바니쉬를 도포한 다음, 필요에 따라 가열 또는 숙성 건조 등에 의하여 흡습 등으로 발생할 수 있는 수분 등의 휘발분을 제거하고, 수지 조성물 필름을 형성시킬 수 있다. 필요하다면 코팅 후 저온숙성을 통하여 흡습 등으로 발생할 수 있는 휘발분을 낮추는 것이 바람직하다. 저온숙성 조건은 80℃ 이하가 바람직하며 나아가 60℃ 이하가 더욱 바람직하다. 본 발명에 따르는 리드고정 테이프용 지지 베이스 필름은 전기 절연성과 물리적인 강성을 고려하여 폴리이미드(polyimide)로 하는 것이 바람직하고, 지지 베이스 필름의 두께는 통상 10 내지 150㎛이다.
한편, 본 발명에 따른 리드 고정용 테이프는 보호 필름을 수지조성물의 다른 표면에 적층시킨 다음 권취시켜 저장하는 것이 바람직하다. 이러한 보호 필름은 폴리에틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르; 및 박리지를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 보호필름의 두께는 일반적으로 10 내지 150㎛이다. 나아가, 이러한 보호 필름은 머드 공정 및 엠보스 공정 이외에 박리 공정으로 만족스럽게 처리할 수 있다. 리드 고정용 테이프의 수지 조성물이 라미네이션 시 스며 나오기 때문에, 지지 베이스필름 부분을 롤 양쪽 말단 또는 한쪽 말단에 약 5mm 이상의 코팅되지 않은 부분(un-coated part)을 배치함으로써 수지의 흐름을 방지하고, 보호필름과 지지 베이스필름의 박리를 쉽게 수행하게 하는 것이 유리하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다.
실시예 1
1. 리드 고정용 테이프의 수지 조성물 성분 및 비율
- 에폭시 수지: 에폭시 당량 250g/eq을 가지는 O-크레졸노볼락 에폭시(o-cresolnovolac epoxy) 100.0g
- 경화제: 1-아미노이소프로필-3-아미노프로필-1,1,3,3 테트라메틸디실록산(1-Aminoisopropyl-3-aminopropyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane) 5.0 g
1,2,4,5-벤젠테트라카복실릭 언하이드라이드(1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic anhydride) 25.0g
- 개질용 열가소성 수지: 니트릴부타다이엔 러버(nitrile butadiene rubber) 30.0g
- 첨가제:실리카 2.8g(평균입경 3㎛)
- 인계화합물: 트리페닐포스핀(triphenylphosphine) 0.1g
상기 조성의 성분을 균질하게 혼합하여 리드 고정용 테이프의 수지 조성물을 제조하였다.
2. 리드 고정용 테이프 제조
메틸에틸케톤을 용매로 사용하여 상기 성분으로 구성된 수지 조성물의 바니쉬를 믹스하였고, 고형분은 28%로 조정하였다. 상기 수지 조성물의 바니쉬를 50㎛ 두께의 폴리이미드 필름 위에 도포하였으며, 50℃의 온도에서 10분간 방치하였다. 곧 이어 150℃의 온도에서 4분간 건조하였다. 최종적으로 상기 폴리이미드 필름 위에 생성된 수지 조성물의 두께는 20㎛이었다.
비교예 1
1. 리드 고정용 테이프의 수지 조성물 성분 및 비율
- 에폭시 수지: 에폭시 당량 250g/eq을 가지는 O-크레졸노볼락 에폭시(o-cresolnovolac epoxy) 100.0g
- 경화제: 1-아미노이소프로필-3-아미노프로필-1,1,3,3 테트라메틸디실록산(1-Aminoisopropyl-3-aminopropyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane) 5.0 g
1,2,4,5-벤젠테트라카복실릭 언하이드라이드(1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic anhydride) 25.0g
- 개질용 열가소성 수지: 니트릴부타다이엔 러버(nitrile butadiene rubber) 30.0g
- 첨가제: 실리카 2.8 g (평균입경 3㎛)
인계화합물을 첨가하지 않고 상기 조성의 성분을 균질하게 혼합하여 리드 고정용 테이프의 수지 조성물을 제조하였다.
2. 리드 고정용 테이프 제조
메틸에틸케톤을 용매로 사용하여 상기 성분으로 구성된 수지 조성물의 바니쉬를 믹스하였고, 고형분은 28%로 조정하였다. 상기 수지 조성물의 바니쉬를 50㎛ 두께의 폴리이미드 필름 위에 도포하였으며, 50℃의 온도에서 10분간 방치하였다. 곧 이어 150℃의 온도에서 4분간 건조하였다. 최종적으로 상기 폴리이미드 필름 위에 생성된 수지 조성물의 두께는 20㎛이었다.
실험예: 전기적 신뢰성 및 접착력 확인
1.전기적 신뢰성 평가
평가용 시편 제작을 위해 180㎛ 피치의 리드 위에 상기 각 실시예 및 비교예에서 제작된 리드 고정용 테이프를 130℃, 10kgf, 1초의 조건으로 압착한 후 175℃ 4시간 오븐에 열처리한다. 종료 후 리드와 접착층 사이에 기포가 발생되었는지 확인한 후 기포가 없을 경우 신뢰성 평가를 진행한다. 신뢰성 평가는 항온항습이 유지되는 챔버와 동시에 전류를 흘릴 수 있는 장비를 이용하여 85%RH, 130℃, 30V 조건에서 500시간 동안 실험을 진행한다.
2.접착력 평가
50㎛ 두께의 동박 위에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 리드 고정용 테이프를 1X13cm 크기로 자른 후 수지 조성물층이 동박 면을 향하도록 배치하고, 이어서 130℃ 온도에서 1sec의 시간 동안 30kgf의 압력을 가하여 압착하였다. 상기 압착 조건으로 부착된 리드 고정용 테이프와 동박은 인장시험기를 이용하여 5mm/sec의 속도로 180도 각도로 이송하여 접착력을 측정한다.
상기 각 실험의 결과를 다음 표 1에 나타냈다.
평가항목 실시예1 비교예1
전기적 신뢰성 이상발생 시간 미발생 30시간 경과 후
접착력 1800 gf 1200 gf
상기 표와 같이 본 발명에 따른 고정용 테이프는 인계화합물을 첨가한 조성물로부터 제조됨에 따라 접착력 및 전기적 신뢰성이 향상되는 효과를 나타냄을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
1 --- 보호 필름
2 --- 조성물 층
3 --- 지지용 베이스 필름
11 --- 리드 고정용 테이프
12 --- 리드 프레임
13 --- 패드

Claims (6)

  1. 에폭시 수지, 경화제, 열가소성 수지, 및 첨가제로 되고, 여기에 다음 화학식 1로 표시되는 인계 화합물 함량이 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    상기 식에서 R1 내지 R15는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 독립적으로 H 또는 C1 내지 C6의 알킬기임.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 경화제 1 내지 50 중량부, 열가소성 수지 20 내지 150 중량부, 첨가제 1 내지 20중량부로 구성되는 것임을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 인계 화합물 함량은 에폭시 수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부로 포함되는 것임을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제는 무기실리카 혹은 이온트래핑제(Ion Trapping Agent)로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상임을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물.
  5. 지지용 베이스 필름 상에 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 도포하고 그 위에 보호 필름을 적층하여서 구성되는 리드 고정용 테이프로, 상기 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 열가소성 수지, 첨가제 및 다음 화학식 1로 표시되는 인계 화합물로 구성된 것임을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 이용한 리드 고정용 테이프:
    [화학식 1]
    Figure pat00007

    상기 식에서 R1 내지 R15는 서로 상이하거나 동일할 수 있으며, 독립적으로 H 또는 C1 내지 C6의 알킬기임.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 지지용 베이스 필름은 폴리이미드(polyimide)임을 특징으로 하는 반도체 리드 고정용 수지 조성물을 이용한 리드 고정용 테이프.
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