KR20180076899A - Epoxy resin composition for encapsulating semiconductor device and semiconductor device encapsulated using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing semiconductor devices, and a semiconductor device sealed by using the same. To this end, the epoxy resin composition contains an epoxy resin, a hardener, and an inorganic filler. The hardener contains a phenolic hardener in which at least 0.1 mol% and not more than 30 mol% of total hydroxyl groups of total phenolic functional groups are modified with an alkoxysilane group-containing functional group.

Description

반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치{EPOXY RESIN COMPOSITION FOR ENCAPSULATING SEMICONDUCTOR DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE ENCAPSULATED USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices, and a semiconductor device encapsulated with the epoxy resin composition. [0002] EPOXY RESIN COMPOSITION FOR ENCAPSULATING SEMICONDUCTOR DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE ENCAPSULATED USING THE SAME [

본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높아서 우수한 휨(warpage) 특성 및 우수한 신뢰성을 구현할 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device and a semiconductor device sealed with the epoxy resin composition. More particularly, the present invention relates to an epoxy resin composition for sealing a semiconductor device, which has a high hardening shrinkage ratio and a high modulus at a high temperature, thereby realizing excellent warpage characteristics and excellent reliability, and a semiconductor device sealed using the epoxy resin composition .

IC, LSI 등의 반도체 소자를 포장하고 반도체 장치를 얻는 방법으로는 에폭시(epoxy) 수지 조성물를 이용한 트랜스퍼(transfer) 성형이 저비용, 대량 생산에 적합하다는 점에서 널리 사용되고 있다. 상기 반도체 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제 등을 포함하여 이루어지는 것이 일반적이다. BACKGROUND ART As a method of packaging a semiconductor device such as IC and LSI and obtaining a semiconductor device, transfer molding using an epoxy resin composition is widely used because of its low cost and suitable for mass production. The epoxy resin composition for semiconductor encapsulation generally comprises an epoxy resin, a curing agent, an inorganic filler, and the like.

그러나, 전자 제품의 소형화, 경량화, 고성능화 추세에 따라 반도체 칩이 얇아지고, 고집적화 및/또는 표면 실장화가 증가함에 따라 종래의 에폭시 수지 조성물들로는 해결할 수 없는 문제점이 발생하고 있다. 특히, 반도체 소자의 박형화에 따라 기판과 밀봉층 사이의 열팽창, 열수축으로 인한 패키지의 휨 및 불량이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.However, due to the miniaturization, light weight, and high performance of electronic products, semiconductor chips have become thinner, higher integration and / or surface mounting have increased, which can not be solved by conventional epoxy resin compositions. Particularly, there is a problem in that warpage and defects of the package are likely to occur due to thermal expansion and heat shrinkage between the substrate and the sealing layer as the semiconductor device is made thinner.

반도체 패키지의 종류에 따라, 패키지 휨 및 신뢰성을 개선하기 위해서 밀봉층의 모듈러스와 조성물의 경화 수축율을 모두 증가시켜야 하는 경우가 있다. 그러나, 일반적으로 모듈러스와 경화 수축율은 트레이드-오프(Trade-Off) 관계에 있기 때문에, 모듈러스와 경화 수축율을 모두 증가시키기는 어렵다. 에폭시 수지 조성물 내의 무기 충전제의 함량을 증가시킴으로써 모듈러스를 증가시킬 수 있으나, 이 경우, 에폭시 수지 조성물의 유동성 및 성형성이 저하된다는 문제점이 있으며, 모듈러스 증가에 비례하여 경화수축율이 감소한다는 문제점이 있다. 또한, 경화 수축율을 증가시키기 위해서는 낮은 유리전이온도를 갖는 에폭시 수지의 함량을 증가시키는 방법이 고려될 수 있으나. 이 경우 대부분 모듈러스가 감소한다는 문제점이 있다. Depending on the kind of the semiconductor package, the modulus of the sealing layer and the curing shrinkage ratio of the composition may need to be increased in order to improve package bending and reliability. However, it is generally difficult to increase both modulus and hardening shrinkage because the modulus and cure shrinkage are in a trade-off relationship. The modulus can be increased by increasing the content of the inorganic filler in the epoxy resin composition. In this case, however, there is a problem that the flowability and moldability of the epoxy resin composition are deteriorated and the hardening shrinkage ratio decreases in proportion to the increase of the modulus. Further, in order to increase the hardening shrinkage ratio, a method of increasing the content of the epoxy resin having a low glass transition temperature may be considered. In this case, there is a problem that the modulus decreases most of the time.

따라서, 높은 모듈러스 및 높은 경화 수축률을 동시에 구현할 수 있는 에폭시 수지 조성물의 개발이 요구되고 있다.Therefore, development of an epoxy resin composition capable of simultaneously realizing a high modulus and a high curing shrinkage ratio is desired.

본 발명의 목적은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높은 밀봉층을 구현할 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices, which is capable of realizing a sealing layer having a high hardening shrinkage ratio and a high modulus at a high temperature.

본 발명의 다른 목적은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높은 밀봉층을 구현하고, 흡습율, 유동성, 부착력 등의 다른 물성도 좋게 할 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an epoxy resin composition for sealing a semiconductor element, which has a high hardening shrinkage ratio, a high modulus sealing layer at a high temperature, and other physical properties such as moisture absorption rate, fluidity and adhesion.

본 발명의 또 다른 목적은 휨 특성 및 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있게 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an epoxy resin composition for semiconductor device encapsulation which makes it possible to manufacture a semiconductor device having excellent bending characteristics and reliability.

본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 에폭시 수지 조성물로 밀봉된 반도체 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device which is sealed with the epoxy resin composition as described above.

본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지; 경화제; 및 무기 충전제를 포함하고, 상기 경화제는 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 0.1mol% 이상 30mol% 이하가 알콕시실란기 함유 작용기로 개질된 페놀성 경화제를 포함할 수 있다.The epoxy resin composition for semiconductor device encapsulation according to the present invention comprises an epoxy resin; Curing agent; And an inorganic filler, wherein the curing agent may include a phenolic curing agent wherein at least 0.1 mol% and not more than 30 mol% of the total hydroxyl groups of the total phenol functional groups are modified with an alkoxysilane group-containing functional group.

본 발명은 상기 본 발명에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치를 제공한다.The present invention provides a semiconductor device which is sealed using the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to the present invention.

본 발명은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높은 밀봉층을 구현할 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하였다.The present invention provides an epoxy resin composition for encapsulating a semiconductor device capable of realizing a sealing layer having a high hardening shrinkage ratio and a high modulus at a high temperature.

본 발명은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높은 밀봉층을 구현하고, 흡습율, 유동성, 부착력 등의 다른 물성도 좋게 할 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하였다.The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor device encapsulation which has a high hardening shrinkage ratio and a high modulus at a high temperature and which can improve other physical properties such as moisture absorption rate, fluidity and adhesion.

본 발명은 휨 특성 및 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있게 하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하였다.The present invention provides an epoxy resin composition for semiconductor device encapsulation which makes it possible to manufacture a semiconductor device having excellent bending characteristics and reliability.

본 발명은 상기와 같은 에폭시 수지 조성물로 밀봉된 반도체 장치를 제공하였다.The present invention provides a semiconductor device sealed with an epoxy resin composition as described above.

일반적으로, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 경화수축률과 경화 후의 모듈러스가 서로 trade-off 관계에 있다. 즉, 경화수축율이 높은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 반대로 경화 후의 모듈러스가 낮고, 경화 후의 모듈러스가 높은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 경화수축률이 낮은 것이 일반적이다. 반도체 패키지 종류에 따라 차이점이 있지만, 고온에서의 모듈러스와 경화수축율을 높일수록 휨(warpage) 특성을 좋게 할 수 있다. 특히, 반도체 패키지 중 MUF(molded underfill) 패키지는 고온에서의 모듈러스와 경화수축률이 높을수록 휨 특성이 좋다.Generally, the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device has a trade-off relationship between a curing shrinkage ratio and a modulus after curing. In other words, the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device having a high hardening shrinkage ratio has a low modulus after curing and a high modulus after curing, and the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device generally has a low hardening shrinkage ratio. Although there is a difference depending on the type of the semiconductor package, the higher the modulus and the hardening shrinkage ratio at high temperature, the better the warpage characteristic. In particular, a molded underfill (MUF) package in a semiconductor package has a higher flexural modulus as the modulus and hardening shrinkage ratio at high temperatures are higher.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된"에서 "치환" 또는 "치환된"은 해당 작용기 중 하나 이상의 수소 원자가 수산기, 할로겐(예를 들면, F, Cl, Br 또는 I), 니트로기, 시아노기, 이미노기(=NH, =NR, R은 C1 내지 C10의 알킬기), 아미노기(-NH2, -NH(R'), -N(R")(R"'), 상기 R', R", R"'은 각각 독립적으로 C1 내지 C10의 알킬기), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복시산기, C1 내지 C20의 알킬기, C6 내지 C30의 아릴기, C3 내지 C30의 시클로알킬기, C3 내지 C30의 헤테로아릴기, 또는 C2 내지 C30의 헤테로시클로알킬기로 치환되는 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.As used herein, the term "substituted or unsubstituted" or "substituted" means that at least one hydrogen atom of the functional group is a hydroxyl group, a halogen (eg, F, Cl, Br or I), a nitro group, an imino group (= NH, = NR, R is C1 to C10 alkyl groups), amino groups (-NH 2, -NH (R ' ), -N (R ") (R"'), wherein R ', R ", A C1 to C20 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 alkyl group, a C3 to C30 aryl group, a C3 to C30 heteroaryl group, , Or a C2 to C30 heterocycloalkyl group, but is not limited thereto.

본 명세서에서 "고온"은 260℃±5℃(255℃ 내지 265℃), 바람직하게는 260℃를 의미할 수 있다.As used herein, "high temperature" may mean 260 ° C ± 5 ° C (255 ° C to 265 ° C), preferably 260 ° C.

본 명세서에서 "Me"는 메틸기, "Et"는 에틸기이다.In the present specification, "Me" is a methyl group and "Et" is an ethyl group.

본 발명자들은 경화수축률과 경화 후 고온에서의 모듈러스를 동시에 높일 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지를 개발하기 위해, 연구를 거듭한 결과, 하기에서 상술되는 개질된 경화제를 사용함으로써, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have conducted intensive studies to develop an epoxy resin for sealing semiconductor devices capable of simultaneously raising the curing shrinkage ratio and the modulus at a high temperature after curing. As a result, by using the modified curing agent described below, And the present invention has been completed.

본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지, 경화제, 및 무기 충전제를 포함하고, 상기 경화제는 총 페놀 작용기의 총 수산기(-OH) 중 0.1mol% 이상 30mol% 이하가 알콕시실란기 함유 작용기로 개질된 페놀성 경화제를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 경화수축률과 고온에서의 모듈러스를 모두 높일 수 있고, 조성물의 경화가 느리거나 경화가 되지 않는 것을 막아서 경화 특성을 좋게 할 수 있다. 바람직하게는, 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 5mol% 이상 25mol% 이하, 7mol% 이상 23mol% 이하, 10mol% 이상 20mol% 이하가 개질될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화수축률이 0.6% 이상, 예를 들면 0.6% 이상 1% 이하가 될 수 있다. 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화 후 고온에서의 모듈러스가 700MPa 이상, 예를 들면 700MPa 이상 1,100MPa 이하가 될 수 있다. 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화 후 유리전이온도가 180℃ 이상, 바람직하게는 190℃ 이상, 예를 들어 190℃ 이상 220℃ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반도체 패키지, 특히 MUF 패키지에 대해 휨 특성을 좋게 하고 신뢰성을 좋게 할 수 있다.The epoxy resin composition according to the present invention comprises an epoxy resin, a curing agent, and an inorganic filler, wherein the curing agent is modified by an alkoxysilane group-containing functional group in an amount of not less than 0.1 mol% and not more than 30 mol% of total hydroxyl groups (-OH) Phenolic < / RTI > curing agent. Within the above range, both the curing shrinkage ratio and the modulus at high temperature can be increased, and the curing property can be improved by preventing the composition from hardening or being hardened. Preferably, 5 mol% or more, 25 mol% or less, 7 mol% or more and 23 mol% or less, or 10 mol% or more and 20 mol% or less of the total hydroxyl groups of the total phenolic functional groups may be modified. Specifically, the epoxy resin composition according to the present invention may have a hardening shrinkage of 0.6% or more, for example, 0.6% or more and 1% or less. The epoxy resin composition according to the present invention may have a modulus of 700 MPa or more, for example, 700 MPa or more and 1,100 MPa or less at high temperature after curing. The epoxy resin composition according to the present invention has a glass transition temperature after curing of 180 占 폚 or higher, preferably 190 占 폚 or higher, For example, 190 deg. C or higher and 220 deg. C or lower. In the above range, the semiconductor package, particularly the MUF package, can have a good bending property and a high reliability.

본 명세서에서 "페놀 작용기"는 하기 화학식 A1 내지 A3를 의미한다:As used herein, the term "phenol functional group" means the following structural formulas A1 to A3:

<화학식 A1>&Lt; Formula (A1)

Figure pat00001
Figure pat00001

<화학식 A2> &Lt;   

Figure pat00002
Figure pat00002

<화학식 A3><A3>

Figure pat00003
Figure pat00003

(상기에서, *는 연결 부위이며, 상기 수소 각 1개 내지 4개가 동일 또는 서로 다른 작용기로 치환된 것도 가능하다).(Wherein * is a linking site, and one to four of the hydrogen atoms may be substituted by the same or different functional groups).

이하, 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물 중 구성 성분에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the constituent components of the epoxy resin composition according to the present invention will be described in detail.

에폭시 수지Epoxy resin

에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 에폭시 수지들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 에폭시 수지는 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지는 페놀 또는 알킬 페놀류와 히드록시벤즈알데히드와의 축합물을 에폭시화함으로써 얻어지는 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 다관능형 에폭시 수지, 나프톨노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀A/비스페놀F/비스페놀AD의 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀A/비스페놀F/비스페놀AD의 글리시딜에테르, 비스히드록시비페닐계 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔계 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 에폭시 수지는 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 다관능형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지 및 바이페닐형 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 에폭시 수지는 오르토 크레졸노볼락형 에폭시 수지를 사용할 수 있다.As the epoxy resin, epoxy resins generally used for sealing semiconductor devices can be used and are not particularly limited. Specifically, as the epoxy resin, an epoxy compound containing two or more epoxy groups in the molecule can be used. For example, the epoxy resin is an epoxy resin obtained by epoxidating a condensate of phenol or alkyl phenol and hydroxybenzaldehyde, a phenol aralkyl type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, a multifunctional epoxy Resin, naphthol novolak type epoxy resin, novolak type epoxy resin of bisphenol A / bisphenol F / bisphenol AD, glycidyl ether of bisphenol A / bisphenol F / bisphenol AD, bishydroxybiphenyl type epoxy resin, dicyclopenta Diene-based epoxy resins, and biphenyl-type epoxy resins. More specifically, the epoxy resin may include at least one of a cresol novolak-type epoxy resin, a multifunctional epoxy resin, a phenol aralkyl-type epoxy resin, and a biphenyl-type epoxy resin. Most preferably, the epoxy resin may be an orthocresol novolak type epoxy resin.

에폭시 수지는 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있으며, 에폭시 수지에 경화제, 경화 촉진제, 이형제, 커플링제, 및 응력완화제 등의 기타 성분과 멜트 마스터배치(melt master batch)와 같은 선반응을 시켜 만든 부가 화합물 형태로 사용할 수도 있다.The epoxy resin may be used singly or in combination, and may be added in the form of an additive compound prepared by subjecting an epoxy resin to a linear reaction such as a curing agent, a curing accelerator, a releasing agent, a coupling agent, and a stress relieving agent and a melt master batch .

에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.5 중량% 내지 20 중량%, 구체적으로는 3 중량% 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않을 수 있다.The epoxy resin may be contained in an amount of 0.5 to 20% by weight, specifically 3 to 15% by weight in the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device. Within this range, the curability of the composition may not be deteriorated.

경화제Hardener

경화제는 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 0.1mol% 이상 30mol% 이하가 알콕시실란기 함유 작용기로 개질된 페놀성 경화제를 포함할 수 있다. 상기 페놀성 경화제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 경화수축률과 경화 후 고온에서의 모듈러스를 모두 높일 수 있다. The hardener At least 0.1 mol% and not more than 30 mol% of the total hydroxyl groups of the total phenolic functional groups may be modified with an alkoxysilane group-containing functional group. The phenolic curing agent can increase both the curing shrinkage ratio of the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device and the modulus at a high temperature after curing.

상기 페놀성 경화제는 총 경화제 중 0 중량% 초과 100 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이상 100 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 경화수축률과 경화 후 고온에서의 모듈러스를 모두 높일 수 있다.The phenolic curing agent may be contained in an amount of more than 0 wt% to 100 wt%, preferably 60 wt% to 100 wt% of the total curing agent. Within the above range, both the curing shrinkage ratio and the modulus at high temperature after curing can be increased.

상기 알콕시실란기 함유 작용기는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:The alkoxysilane group-containing functional group may be represented by the following Formula 1:

<화학식 1>&Lt; Formula 1 >

*-O-X-Y-Z* -O-X-Y-Z

(상기에서, *는 페놀 작용기의 방향족 탄소에 연결되는 부위이고,(Wherein * is a moiety connected to the aromatic carbon of the phenol functional group,

X는 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O-이고,X is -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O-,

Y는 단일결합 또는 2가의 유기기이고,Y is a single bond or a divalent organic group,

Z는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 1개 내지 3개 갖는 알콕시실란기이다). 상기 2가의 유기기는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 옥시알킬렌기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기가 될 수 있다.And Z is an alkoxysilane group having 1 to 3 alkoxy groups of 1 to 10 carbon atoms. The divalent organic group may be a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a substituted or unsubstituted oxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.

예를 들면, 상기 페놀성 경화제는 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 하나 이상의 알콕시실란기 함유 작용기를 포함할 수 있다.For example, the phenolic curing agent may include at least one alkoxysilane group-containing functional group represented by any one of the following formulas (1-1) to (1-4).

<화학식 1-1>&Lt; Formula 1-1 >

*-O-C(=O)-NH-(CH2)3-Si(OMe)3 * -OC (= O) -NH- (CH 2 ) 3 -Si (OMe) 3

<화학식 1-2>(1-2)

*-O-C(=O)-NH-(CH2)3-Si(OEt)3 * -OC (= O) -NH- ( CH 2) 3 -Si (OEt) 3

<화학식 1-3><Formula 1-3>

*-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-(CH2)3-Si(OMe)3 -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O- (CH 2 ) 3 -Si (OMe) 3

<화학식 1-4><Formula 1-4>

*-O-CH2-CH(OH)-CH2-O-(CH2)3-Si(OEt)3 -O-CH 2 -CH (OH) -CH 2 -O- (CH 2 ) 3 -Si (OEt) 3

일 구체예에서, 페놀성 경화제는 하기 화학식 2의 구조를 하나 이상 포함할 수 있다:In one embodiment, the phenolic curing agent may include one or more of the following structures:

<화학식 2>(2)

Figure pat00004
Figure pat00004

(상기에서, X는 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O-이고,(Note that in the above, X is -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O-,

Y는 단일결합, 또는 2가의 유기기이고,Y is a single bond or a divalent organic group,

Ra, Rb, Rc는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, Ra, Rb, Rc 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이다).R a , R b and R c are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R a , R b and R c And at least one is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms).

페놀성 경화제는 페놀 작용기에 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O-이 연결될 수 있다.A phenolic curing agent is a -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O- can be coupled to the phenol functional group.

바람직하게는, 상기 페놀성 경화제는 하기 화학식 3의 단위를 포함할 수 있다:Preferably, the phenolic curing agent may comprise units of the formula:

<화학식 3>(3)

Figure pat00005
Figure pat00005

(상기에서, X, Y, Ra, Rb, Rc는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같고,(Wherein X, Y, R a , R b , and R c are the same as defined in Formula 2,

n은 평균값이 1 내지 7이다).n is an average value of 1 to 7).

예를 들면, 페놀성 경화제는 하기 화학식 3-1, 3-2 중 하나 이상을 포함할 수 있다:For example, the phenolic curing agent may include one or more of the following formulas (3-1) and (3-2):

<화학식 3-1>&Lt; Formula 3-1 >

Figure pat00006
Figure pat00006

(상기에서, n은 상기 화학식 3에서 정의한 바와 같다).(Wherein n is the same as defined in the above formula (3)).

<화학식 3-2>(3-2)

Figure pat00007
Figure pat00007

(상기에서, n은 상기 화학식 3에서 정의한 바와 같다).(Wherein n is the same as defined in the above formula (3)).

페놀성 경화제는 당업자에게 알려진 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 페놀성 경화제는 적어도 하나 이상의 수산기 함유 페놀성 경화제와, 말단에 이소시아네이트기 또는 글리시독시기를 갖는 알콕시실란을 반응시켜 제조될 수 있다. 페놀성 경화제의 수율을 높이기 위해, 반응 조건의 온도, 시간 등을 조절할 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 수산기 함유 페놀성 경화제는 페놀아랄킬형 페놀수지, 페놀노볼락형 페놀수지, 자일록(xylok)형 페놀수지, 크레졸 노볼락형 페놀수지, 나프톨형 페놀수지, 테르펜형 페놀수지, 다관능형 페놀수지, 디시클로펜타디엔계 페놀수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 노볼락형 페놀수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 디하이드록시바이페닐을 포함하는 다가 페놀 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 페놀성 경화제는 다관능형 페놀수지를 포함할 수 있다. 상기 알콕시실란은 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Phenolic curing agents can be prepared by conventional methods known to those skilled in the art. For example, the phenolic curing agent may be prepared by reacting at least one phenolic curing agent having a hydroxyl group with an alkoxysilane having an isocyanate group or a glycidoxy group at the terminal. In order to increase the yield of the phenolic curing agent, the temperature, time, etc. of the reaction conditions can be controlled. Wherein the at least one hydroxyl group-containing phenolic curing agent is selected from the group consisting of a phenol aralkyl type phenol resin, a phenol novolac type phenol resin, a xylok type phenol resin, a cresol novolak type phenol resin, a naphthol type phenol resin, A phenol resin, a novolac phenol resin synthesized from bisphenol A and resole, a polyhydric phenol compound including tris (hydroxyphenyl) methane, and dihydroxybiphenyl, . Preferably, the phenolic curing agent may comprise a multifunctional phenolic resin. The alkoxysilane may comprise at least one of 3-isocyanate propyltrimethoxysilane, 3-isocyanate propyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane have.

경화제는 상기 개질된 페놀성 경화제 이외에, 반도체 소자 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 경화제(이하, 비 개질된 경화제)들을 더 포함할 수도 있다. 구체적으로, 경화제는 2개 이상의 반응기를 가진 경화제가 사용될 수 있다. 구체적으로는, 상기 경화제로는, 페놀아랄킬형 페놀수지, 페놀노볼락형 페놀수지, 자일록(xylok)형 페놀수지, 크레졸 노볼락형 페놀수지, 나프톨형 페놀수지, 테르펜형 페놀수지, 다관능형 페놀수지, 디시클로펜타디엔계 페놀수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 노볼락형 페놀수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 디하이드록시바이페닐을 포함하는 다가 페놀 화합물, 무수 말레인산 및 무수 프탈산을 포함하는 산무수물, 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐설폰 등의 방향족 아민 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 경화제는 페놀노볼락형 페놀수지, 자일록형 페놀수지, 페놀아랄킬형 페놀수지 및 다관능형 페놀수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. In addition to the modified phenolic curing agent, the curing agent may further include a curing agent generally used for sealing semiconductor devices (hereinafter, unreformed curing agent). Specifically, as the curing agent, a curing agent having two or more reactors may be used. Specific examples of the curing agent include phenol aralkyl type phenol resin, phenol novolak type phenol resin, xylok type phenol resin, cresol novolak type phenol resin, naphthol type phenol resin, terpene type phenol resin, Phenolic resin, dicyclopentadiene-based phenol resin, novolak-type phenol resin synthesized from bisphenol A and resole, polyhydric phenol compound including tris (hydroxyphenyl) methane, dihydroxybiphenyl, maleic anhydride and phthalic anhydride, , Aromatic amines such as methanophenylenediamine, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone, but are not limited thereto. For example, the curing agent may include at least one of a phenol novolak type phenol resin, a xylock type phenol resin, a phenol aralkyl type phenol resin, and a multifunctional phenol resin.

상기 개질된 페놀성 경화제, 비 개질된 경화제는 각각 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 경화제에 에폭시 수지, 경화 촉진제, 이형제 및 응력완화제 등의 기타 성분과 멜트 마스터 배치와 같은 선반응을 시켜 만든 부가 화합물로도 사용할 수 있다.The modified phenolic curing agent and the unmodified curing agent may be used alone or in combination. Further, it can be used as an additional compound prepared by subjecting the above-mentioned curing agent to a linear reaction such as an epoxy resin, a curing accelerator, a releasing agent, a stress relieving agent and the like, and a melt master batch.

경화제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 중량% 내지 13 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 내지 9 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않는 효과가 있을 수 있다.The curing agent may be contained in an amount of 0.1 to 13% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 9% by weight in the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices. Within this range, there is an effect that the curability of the composition is not lowered.

에폭시 수지와 경화제와의 배합비는 패키지에서의 기계적 성질 및 내습 신뢰성의 요구에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 경화제에 대한 에폭시 수지의 화학 당량비가 0.95 내지 3일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 2, 더욱 구체적으로 1 내지 1.75일 수 있다. 에폭시 수지와 경화제의 배합비가 상기의 범위를 만족할 경우, 에폭시 수지 조성물 경화 후에 우수한 강도를 구현할 수 있다.The blending ratio of the epoxy resin and the curing agent can be adjusted according to the requirements of mechanical properties and moisture resistance reliability in the package. For example, the chemical equivalent ratio of the epoxy resin to the curing agent may be from 0.95 to 3, and may be specifically from 1 to 2, more specifically from 1 to 1.75. When the compounding ratio of the epoxy resin and the curing agent is in the above range, excellent strength can be realized after curing the epoxy resin composition.

무기 충전제Inorganic filler

무기 충전제는 에폭시 수지 조성물의 기계적 물성 및 저응력화를 향상시키기 위한 것이다. 무기 충전제로는, 반도체 밀봉재에 사용되는 일반적인 무기 충전제들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 무기 충전제로는 용융실리카, 결정성실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 알루미나, 마그네시아, 클레이(clay), 탈크(talc), 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.The inorganic filler is intended to improve the mechanical properties and low stress of the epoxy resin composition. As the inorganic filler, general inorganic fillers used for the semiconductor encapsulant can be used without limitation and are not particularly limited. Examples of the inorganic filler include fused silica, crystalline silicate, calcium carbonate, magnesium carbonate, alumina, magnesia, clay, talc, calcium silicate, titanium oxide, antimony oxide, glass fiber and the like . These may be used alone or in combination.

바람직하게는 저응력화를 위해서 선팽창계수가 낮은 용융실리카를 사용한다. 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 내지 30㎛의 구상용융실리카를 50 중량% 내지 99 중량%, 평균입경 0.001 내지 1㎛의 구상 용융실리카를 1 중량% 내지 50 중량%를 포함한 용융실리카 혼합물을 전체 충전제에 대하여 40 중량% 내지 100 중량%가 되도록 포함하는 것이 좋다. 또한, 용도에 맞춰 그 최대 입경을 45㎛, 55㎛, 및 75㎛ 중 어느 하나로 조정해서 사용할 수가 있다. 상기 구상 용융실리카에는 도전성의 카본이 실리카 표면에 이물질로서 포함되는 경우가 있으므로 극성 이물질의 혼입이 적은 물질을 선택하는 것도 중요하다.Preferably, fused silica having a low linear expansion coefficient is used for low stress. The fused silica refers to amorphous silica having a true specific gravity of 2.3 or less and includes amorphous silica obtained by melting crystalline silica or synthesized from various raw materials. Although the shape and the particle diameter of the fused silica are not particularly limited, the spherical fused silica having an average particle diameter of 5 to 30 탆 is contained in an amount of 50 to 99% by weight, the spherical fused silica having an average particle diameter of 0.001 to 1 탆 is contained in an amount of 1 to 50% To 40% by weight to 100% by weight with respect to the total filler. Further, the maximum particle diameter can be adjusted to any one of 45 탆, 55 탆 and 75 탆 according to the application. Since the spherical fused silica may contain conductive carbon as a foreign substance on the surface of the silica, it is also important to select a substance having a small amount of polar foreign substances.

무기 충전제의 사용량은 성형성, 저응력성, 및 고온강도 등의 요구 물성에 따라 다르다. 구체예에서는 무기 충전제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 70 중량% 내지 95 중량%, 예를 들면 75 중량% 내지 94 중량% 또는 75 중량% 내지 93 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 유동성, 및 신뢰성을 확보하는 효과가 있을 수 있다.The amount of the inorganic filler to be used varies depending on required properties such as moldability, low stress, and high temperature strength. In an embodiment, the inorganic filler may be included in the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices in an amount of 70% by weight to 95% by weight, such as 75% by weight to 94% by weight or 75% by weight to 93% by weight. Within this range, there can be obtained an effect of ensuring the fluidity and reliability of the composition.

한편, 상기 성분들 이외에 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물은 경화촉진제, 커플링제, 이형제 및 착색제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In addition to the above components, the epoxy resin composition according to the present invention may further include at least one of a curing accelerator, a coupling agent, a release agent, and a colorant.

경화 촉진제Hardening accelerator

경화 촉진제는 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진하는 물질이다. 상기 경화 촉진제로는, 예를 들면, 3급 아민, 유기금속화합물, 유기인화합물, 이미다졸, 및 붕소화합물 등이 사용 가능하다. 3급 아민에는 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디에틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀, 2-2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디아미노메틸)페놀과 트리-2-에틸헥실산염 등이 있다. The curing accelerator is a substance that promotes the reaction between the epoxy resin and the curing agent. As the curing accelerator, for example, a tertiary amine, an organometallic compound, an organic phosphorus compound, an imidazole, and a boron compound can be used. Tertiary amines include benzyldimethylamine, triethanolamine, triethylenediamine, diethylaminoethanol, tri (dimethylaminomethyl) phenol, 2-2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris ) Phenol and tri-2-ethylhexyl acid salt.

유기 금속화합물의 구체적인 예로는, 크로뮴아세틸아세토네이트, 징크아세틸아세토네이트, 니켈아세틸아세토네이트 등이 있다. 유기인화합물에는 트리스-4-메톡시포스핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 페닐포스핀, 디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란, 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논 부가물 등이 있다. 이미다졸류에는 2-페닐-4메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-아미노이미다졸, 2-메틸-1-비닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 붕소화합물의 구체적인 예로는, 테트라페닐포스포늄-테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트, 테트라페닐보론염, 트리플루오로보란-n-헥실아민, 트리플루오로보란모노에틸아민, 테트라플루오로보란트리에틸아민, 테트라플루오로보란아민 등이 있다. 이외에도 1,5-디아자바이시클로[4.3.0]논-5-엔(1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-ene:DBN), 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]운덱-7-엔(1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene: DBU) 및 페놀노볼락 수지염 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the organometallic compound include chromium acetylacetonate, zinc acetylacetonate, nickel acetylacetonate, and the like. Organic phosphorus compounds include tris-4-methoxyphosphine, tetrabutylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, phenylphosphine, diphenylphosphine, triphenylphosphine, triphenylphosphine triphenylborane, triphenylphosphine Pin-1,4-benzoquinone adducts and the like. Imidazoles include, but are not limited to, 2-phenyl-4 methylimidazole, 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-aminoimidazole, -Methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, and the like, but the present invention is not limited thereto. Specific examples of the boron compound include tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, triphenylphosphine tetraphenylborate, tetraphenylboron salt, trifluoroborane-n-hexylamine, trifluoroborane monoethylamine, tetrafluoro Triethylamine, tetrafluoroborane amine, and the like. In addition, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene: DBN), 1,8-diazabicyclo [5.4. Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene: DBU) and phenol novolac resin salt. However, the present invention is not limited thereto.

보다 구체적으로는, 상기 경화 촉진제로 유기인화합물, 붕소화합물, 아민계, 또는 이미다졸계 경화 촉진제를 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 경화 촉진제는 에폭시 수지 또는 경화제와 선반응하여 만든 부가물을 사용하는 것도 가능하다.More specifically, organic phosphorus compounds, boron compounds, amine-based or imidazole-based curing accelerators may be used alone or in combination as the curing accelerator. As the curing accelerator, it is also possible to use an adduct made by reacting with an epoxy resin or a curing agent.

경화 촉진제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 중량% 내지 2 중량% 일 수 있으며, 구체적으로 0.02 중량% 내지 1.5 중량%, 더욱 구체적으로 0.05 중량% 내지 1 중량%일 수 있다. 상기의 범위에서 에폭시 수지 조성물의 경화를 촉진하고 또한, 경화도도 좋은 장점이 있다.The curing accelerator may be 0.01% by weight to 2% by weight, specifically 0.02% by weight to 1.5% by weight, more specifically 0.05% by weight to 1% by weight in the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices. In the above range, the curing of the epoxy resin composition is promoted and the curing degree is also good.

커플링제Coupling agent

커플링제는 에폭시 수지와 무기 충전제 사이에서 반응하여 계면 강도를 향상시키기 위한 것으로, 예를 들면, 실란 커플링제일 수 있다. 상기 실란 커플링제는 에폭시 수지와 무기 충전제 사이에서 반응하여, 에폭시 수지와 무기 충전제의 계면 강도를 향상시키는 것이면 되고, 그 종류가 특별히 한정되지 않는다. 상기 실란 커플링제의 구체적인 예로는 에폭시실란, 아미노실란, 우레이도실란, 머캅토실란, 및 알킬실란 등을 들 수 있다. 상기 커플링제는 단독으로 사용할 수 있으며 병용해서 사용할 수도 있다.The coupling agent is for improving the interface strength by reacting between the epoxy resin and the inorganic filler, and may be, for example, a silane coupling agent. The silane coupling agent is not particularly limited as long as it reacts between the epoxy resin and the inorganic filler to improve the interface strength between the epoxy resin and the inorganic filler. Specific examples of the silane coupling agent include epoxy silane, aminosilane, ureidosilane, mercaptosilane, and alkylsilane. The coupling agent may be used alone or in combination.

상기 커플링제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 에폭시 수지 조성물 경화물의 강도가 향상될 수 있다.The coupling agent may be contained in an amount of 0.01 to 5 wt%, preferably 0.05 to 3 wt%, and more preferably 0.1 to 2 wt% in the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices. The strength of the cured product of the epoxy resin composition in the above range can be improved.

이형제Release agent

이형제로는 파라핀계 왁스, 에스테르계 왁스, 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 천연 지방산 및 천연 지방산 금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. As the releasing agent, at least one selected from the group consisting of paraffin wax, ester wax, higher fatty acid, higher fatty acid metal salt, natural fatty acid and natural fatty acid metal salt can be used.

이형제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 중량% 내지 1 중량%로 포함될 수 있다.The release agent may be contained in an amount of 0.1 wt% to 1 wt% in the epoxy resin composition for sealing a semiconductor device.

착색제coloring agent

착색제는 반도체 소자 밀봉재의 레이저 마킹을 위한 것으로, 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 착색제들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 착색제는 카본 블랙, 티탄블랙, 티탄 질화물, 인산수산화구리(dicopper hydroxide phosphate), 철산화물, 운모 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The coloring agent is for laser marking of the semiconductor element sealing material, and coloring agents well known in the art can be used and are not particularly limited. For example, the colorant may include one or more of carbon black, titanium black, titanium nitride, dicopper hydroxide phosphate, iron oxide, mica.

착색제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.05 중량% 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.The colorant may be contained in an amount of 0.01 to 5 wt%, preferably 0.05 to 3 wt%, and more preferably 0.1 to 2 wt% in the epoxy resin composition for encapsulating semiconductor devices.

이외에도, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 변성 실리콘 오일, 실리콘 파우더, 및 실리콘 레진 등의 응력완화제; Tetrakis[methylene-3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane 등의 산화방지제; 수산화알루미늄 등의 난연제 등을 필요에 따라 추가로 함유할 수 있다.In addition, the epoxy resin composition of the present invention may contain a stress-relieving agent such as a modified silicone oil, a silicone powder, and a silicone resin to the extent that the object of the present invention is not impaired; Antioxidants such as Tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane; A flame retardant such as aluminum hydroxide, and the like may be further added as needed.

에폭시 수지 조성물은 상기와 같은 성분들을 헨셀 믹서(Hensel mixer)나 뢰디게 믹서(Lodige mixer)를 이용하여 소정의 배합비로 균일하게 충분히 혼합한 뒤, 롤밀(rollmill)이나 니이더(kneader)로 용융 혼련한 후, 냉각, 분쇄 과정을 거쳐 최종 분말 제품을 얻는 방법으로 제조될 수 있다.The epoxy resin composition is prepared by sufficiently mixing the above components uniformly at a predetermined mixing ratio using a Hensel mixer or a Lodige mixer and then melt-kneading the mixture with a roll mill or a kneader Followed by cooling and grinding to obtain a final powder product.

상기와 같은 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 반도체 소자, 특히 고수축 및 고탄성 특성이 요구되는 반도체 소자에 유용하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 얻어진 에폭시 수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로써는 저압 트랜스퍼 성형법이 일반적으로 사용될 수 있다. 그러나, 인젝션(injection) 성형법이나 캐스팅(casting) 등의 방법으로도 성형이 가능하다. The epoxy resin composition of the present invention as described above can be applied to semiconductor devices, particularly semiconductor devices requiring high shrinkage and high elasticity properties. As a method of sealing a semiconductor element using the epoxy resin composition obtained in the present invention, a low pressure transfer molding method can be generally used. However, it is also possible to perform molding by an injection molding method or a casting method.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

실시예Example

하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.Specific specifications of the components used in the following examples and comparative examples are as follows.

(A) 에폭시수지(A) an epoxy resin

오르토크레졸노볼락형 에폭시 수지인 YDCN-500-4P(국도화학)를 사용하였다.YDCN-500-4P (Kukdo Chemical), an orthocresol novolak type epoxy resin, was used.

(B) 경화제 (B) Curing agent

(b1) 페놀성 경화제 MEH-7500-3S(메이와) 310g에 이소시아네이트기를 갖는 알콕시 실란 KBE-9007(신에츠) 74g을 섞고, 90℃로 온도를 높여 용융시킨 후 30분 동안 교반하였다. 상온에서 냉각시킨 후 분쇄하여 개질수지 PS-110(고체 화합물) 380g을 얻었다. 개질수지 PS-110은 페놀성 경화제의 총 페놀 작용기 중 수산기의 10mol%로 알콕시실란기가 도입된 경화제이고, 하기 화학식 3-1을 포함한다.(b1) A mixture of 74 g of alkoxysilane KBE-9007 (Shinetsu) having an isocyanate group in 310 g of a phenolic curing agent MEH-7500-3S (Meiwa) was melted at a temperature of 90 ° C and stirred for 30 minutes. The mixture was cooled at room temperature and then pulverized to obtain 380 g of modified resin PS-110 (solid compound). The modified resin PS-110 is a curing agent having an alkoxysilane group introduced therein in an amount of 10 mol% of the total phenolic functional groups of the phenolic curing agent, and includes the following Formula 3-1.

<화학식 3-1>&Lt; Formula 3-1 >

Figure pat00008
Figure pat00008

(b2) 페놀성 경화제 MEH-7500-3S(메이와) 310g에 이소시아네이트기를 갖는 알콕시 실란 KBE-9007(신에츠) 148g을 섞고, 90℃로 온도를 높여 용융시킨 후 30분 동안 교반하였다. 상온에서 냉각시킨 후 분쇄하여 개질수지 PS-120(고체 화합물) 456g을 얻었다. 개질수지 PS-120은 페놀성 경화제의 총 페놀 작용기 중 수산기의 20mol%로 알콕시실란기가 도입된 경화제이다.(b2) To 310 g of a phenolic curing agent MEH-7500-3S (Meiwa) were mixed 148 g of an alkoxysilane KBE-9007 (Shinetsu) having an isocyanate group, and the temperature was raised to 90 캜 and melted, followed by stirring for 30 minutes. After cooling at room temperature, the mixture was pulverized to obtain 456 g of a modified PS-120 (solid compound). The modified PS-120 is a curing agent having an alkoxysilane group introduced therein in an amount of 20 mol% of the total phenolic functional groups of the phenolic curing agent.

(b3) 페놀성 경화제 MEH-7500-3S(메이와) 310g에 에폭시기를 갖는 알콕시 실란 A-187(모멘티브) 71g을 섞고, 90℃로 온도를 높여 용융시킨 후 30분 동안 교반하였다. 상온에서 냉각시킨 후 분쇄하여 개질수지 ES-110(고체 화합물) 379g을 얻었다. 개질수지 ES-110은 페놀성 경화제의 총 페놀 작용기 중 수산기의 20mol%로 알콕시실란기가 도입된 경화제이고 하기 화학식 3-2를 포함한다.(b3) 310 g of a phenolic curing agent MEH-7500-3S (manufactured by Meiwa) and 71 g of an alkoxysilane A-187 having an epoxy group (Momentive) were mixed and heated at 90 DEG C for melting and stirring for 30 minutes. Cooled at room temperature and then pulverized to obtain 379 g of a modified resin ES-110 (solid compound). The modified resin ES-110 is a curing agent having an alkoxysilane group introduced therein in an amount of 20 mol% of the total phenolic functional groups of the phenolic curing agent, and includes the following Formula 3-2.

<화학식 3-2>(3-2)

Figure pat00009
Figure pat00009

(b4) 알콕시실란기가 없는 페놀성 경화제 MEH-7500-3S(메이와)를 사용하였다.(b4) phenolic curing agent MEH-7500-3S (Meiwa) without an alkoxysilane group was used.

(b5) 페놀성 경화제 MEH-7500-3S(메이와) 310g에 이소시아네이트기를 갖는 알콕시 실란 KBE-9007(신에츠) 260g을 섞고, 90℃로 온도를 높여 용융시킨 후 30분 동안 교반하였다. 상온에서 냉각시킨 후 분쇄하여 개질수지 551g을 얻었다. 개질수지는 페놀성 경화제의 총 페놀 작용기 중 수산기의 35mol%로 알콕시실란기가 도입된 경화제이다. (b5) 260 g of an alkoxysilane KBE-9007 (Shinetsu) having an isocyanate group was mixed with 310 g of a phenolic curing agent MEH-7500-3S (Meiwa), and the mixture was heated at 90 캜 for melting and then stirred for 30 minutes. The mixture was cooled at room temperature and then pulverized to obtain 551 g of a modified resin. The modified resin is a curing agent in which an alkoxysilane group is introduced in an amount of 35 mol% of the total phenolic functional groups of the phenolic curing agent.

(C) 무기 충전제: 평균입경 18㎛의 구상 용융실리카와 평균입경 0.5㎛의 구상 용융실리카의 9:1(중량비) 혼합물을 사용하였다.(C) Inorganic filler: A 9: 1 (weight ratio) mixture of spherical fused silica having an average particle diameter of 18 탆 and spherical fused silica having an average particle diameter of 0.5 탆 was used.

(D) 경화 촉진제: 트리페닐포스핀(호코 케미칼)을 사용하였다.(D) Curing accelerator: Triphenylphosphine (Hoko Chemical) was used.

(E) 커플링제: 에폭시기 함유 트리메톡시실란인 KBM-403(신에츠)(e1)과 메틸트리메톡시실란인 SZ-6070(다우 코닝 케미칼)(e2)의 혼합물을 사용하였다. (E) Coupling agent: A mixture of KBM-403 (Shin-Etsu) (e1), an epoxy group-containing trimethoxysilane, and SZ-6070 (Dow Corning Chemicals), e2, methyltrimethoxysilane was used.

(F) 착색제: 카본블랙인 MA-600B(미츠비시 화학)를 사용하였다.(F) Colorant: Carbon black MA-600B (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) was used.

(G) 이형제: 카르나우바 왁스를 사용하였다.(G) Release agent: Carnauba wax was used.

실시예Example  And 비교예Comparative Example

상기 각 성분들을 하기 표 1의 조성(단위: 중량부)에 따라 각 성분들을 평량한 후 헨셀 믹서를 이용하여 균일하게 혼합하여 분말 상태의 1차 조성물을 제조하였다. 이후 연속 니이더를 이용하여 90~110℃에서 용융 혼련한 후 냉각 및 분쇄하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.Each of the components was weighed according to the composition (unit: parts by weight) shown in the following Table 1, and then uniformly mixed using a Henschel mixer to prepare a powdery primary composition. Thereafter, the mixture was melt-kneaded at 90 to 110 ° C using a continuous kneader, followed by cooling and pulverization, thereby preparing an epoxy resin composition for sealing semiconductor devices.

실시예Example 비교예Comparative Example 1One 22 33 1One 22 (A)(A) 14.714.7 14.714.7 14.714.7 14.714.7 14.714.7 (B)(B) (b1)(b1) 8.68.6 -- -- -- -- (b2)(b2) -- 8.68.6 -- -- -- (b3)(b3) -- -- 8.68.6 -- -- (b4)(b4) -- -- -- 8.68.6 -- (b5)(b5) -- -- -- -- 8.68.6 (C)(C) 7575 7575 7575 7575 7575 (D)(D) 0.60.6 0.60.6 0.60.6 0.60.6 0.60.6 (E)(E) (e1)(e1) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 (e2)(e2) 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 (F)(F) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 (G)(G) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3

상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예의 에폭시 수지 조성물의 물성을 하기 물성 평가 방법에 따라 측정하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다. The physical properties of the epoxy resin compositions of the examples and comparative examples thus prepared were measured according to the following properties evaluation methods. The measurement results are shown in Table 2.

물성 평가 방법Property evaluation method

(1) 유동성(inch): 저압 트랜스퍼 성형기를 사용하여, EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로우 측정용 금형에, 성형온도 175℃, 성형압력 70kgf/cm2에서 에폭시 수지 조성물을 주입하고, 유동장(遊動長)(단위: inch)을 측정하였다. 측정값이 높을수록 유동성이 우수하다.(1) Flowability (inch): An epoxy resin composition was injected into a mold for spiral flow measurement according to EMMI-1-66 at a molding temperature of 175 캜 and a molding pressure of 70 kgf / cm 2 using a low pressure transfer molding machine, (Length of idle motion) (unit: inch) was measured. The higher the measured value, the better the fluidity.

(2) 경화 수축율(%): 굴곡 강도 시편 제작용 ASTM 금형을 사용하여 175℃, 70kgf/cm2에서 트랜스퍼 몰딩 프레스(transfer molding press)를 이용하여 성형시편(길이 x 폭 x 두께, 125mm×12.6mm×6.4mm)를 얻었다. 얻은 시편을 170℃ 내지 180℃의 오븐에 넣어 4시간 동안 후경화(PMC: post molding cure)시킨 다음 냉각한 후 시험편의 길이를 캘리퍼스로 측정하였다. 경화 수축율은 다음과 같은 식 1로부터 계산하였다.(2) Curing Shrinkage (%): Flexural Strength Using a transfer molding press at 175 ° C and 70 kgf / cm 2 using an ASTM mold for specimen preparation, the specimen (length x width x thickness, 125 mm x 12.6 mm x 6.4 mm). The obtained specimens were post-cured (PMC) in an oven at 170 ° C to 180 ° C for 4 hours, cooled, and then the length of the specimens was measured with a caliper. The hardening shrinkage ratio was calculated from Equation 1 as follows.

<식 1> 경화수축률 = │A - B│/ A x 100<Formula 1> Cure shrinkage ratio = A - B | / A x 100

(상기 식 1에서, A는 에폭시 수지 조성물을 175℃, 70kgf/cm2에서 트랜스퍼 몰딩 프레스하여 얻은 시편의 길이, B는 상기 시편을 170℃ 내지 180℃에서 4시간 후경화하고, 냉각시킨 후 얻은 시편의 길이이다).Wherein A is a length of a specimen obtained by transfer molding pressing the epoxy resin composition at 175 DEG C and 70 kgf / cm &lt; 2 &gt;, B is a temperature at which the specimen is cured at 170 DEG C to 180 DEG C for 4 hours, The length of the psalm).

(3) 고온 모듈러스: 에폭시 수지 조성물에 대하여 트랜스퍼 성형기를 사용하여 금형 온도 175℃±5℃, 주입 압력 1000psi±200psi, 경화시간 120초 조건에서 경화시켜 시편(길이 x 폭 x 두께, 20mm x 13mm x 1.6mm)을 성형하였다. 상기 시편을 175℃±5℃ 열풍 건조기에서 2시간 동안 후경화시킨 후 동적점탄성분석기(Dynamic Mechanical Analyzer, DMA)로 Q8000(TA사)를 이용하여 모듈러스를 측정하였다. 모듈러스 측정 시, 승온 속도는 5℃/분으로, -10℃에서 300℃까지 승온시켰으며, 260℃에서의 값을 모듈러스(storage modulus)로 구하였다.(3) High temperature modulus: The epoxy resin composition was cured at a mold temperature of 175 ° C ± 5 ° C, an injection pressure of 1000 psi ± 200psi and a curing time of 120 seconds using a transfer molding machine to prepare a specimen (length x width x thickness x 20 mm x 13 mm x 1.6 mm). The specimens were post cured for 2 hours in a hot air drier at 175 ° C ± 5 ° C and then measured with a dynamic mechanical analyzer (DMA) using a Q8000 (TA). In the measurement of the modulus, the temperature raising rate was increased from -10 ° C to 300 ° C at a rate of 5 ° C / minute, and the value at 260 ° C was obtained as a storage modulus.

(4) 유리전이온도(℃): (3)에서와 동일한 방법을 실시하여 유리전이온도를 구하였다.(4) Glass transition temperature (占 폚): The glass transition temperature was determined in the same manner as in (3).

(5) 흡습율: 실시예와 비교예의 에폭시 수지 조성물을 금형 온도 170℃ 내지 180℃, 클램프 압력 70kgf/cm2, 이송 압력 1000psi, 이송 속도 0.5 내지 1cm/sec, 경화 시간 120초로 성형하여 직경 50mm, 두께 1.0mm의 디스크 형태의 시편을 얻었다. 얻은 시편을 170℃ 내지 180℃의 오븐에 넣고 4시간 동안 후경화시킨 후, 85℃ 및 85% 상대습도 하에서 168시간 동안 방치하여 흡습시킨 후, 흡습에 의한 무게 변화율로 하기 식 2에 따라 흡습율을 계산하였다.(5) moisture absorption: Examples and Comparative Examples the epoxy resin composition to a mold temperature of 170 ℃ to 180 ℃, the clamp pressure 70kgf / cm 2, feed pressure 1000psi, feed rate 0.5 to 1cm / sec, the curing time of 120 seconds, a molding diameter 50mm , And a disk-shaped specimen having a thickness of 1.0 mm were obtained. The obtained specimens were placed in an oven at 170 to 180 DEG C and post-cured for 4 hours. The specimens were allowed to stand for 168 hours at 85 DEG C and 85% relative humidity to be moisture-absorbed, Respectively.

<식 2> 흡습율 = │C - D│/ D x 100<Formula 2> Moisture absorption rate = | C - D | / D x 100

(상기 식 2에서, C는 흡습 후 시편의 무게, D는 흡습 전 시편의 무게이다).(Where C is the weight of the specimen after moisture absorption and D is the weight of the specimen before moisture absorption).

(6) 부착력: 구리 금속 소자를 부착 측정용 금형에 맞는 규격으로 준비하고, 준비된 시험편에 실시예와 비교예의 에폭시 수지 조성물을 금형 온도 170℃ 내지 180℃, 클램프 압력 70kgf/cm2, 이송 압력 1000psi, 이송 속도 0.5 내지 1cm/sec, 경화 시간 120초로 성형하여 시편을 얻었다. 얻은 시편을 170℃ 내지 180℃의 오븐에 넣어 4시간 동안 후경화시켰다. 이때 시편에 닿은 에폭시 수지 조성물의 면적은 40±1mm2이었다. 부착력은 각 측정 공정당 12개의 시편에 대하여 UTM(universal testing machine)을 사용하여 측정한 후 평균값으로 계산하였다.6, adhesive force: preparing a standard for the mold for the adhesion measurement of copper metal element, and held in the prepared specimen examples and the comparative example epoxy resin composition to a mold temperature of 170 ℃ to 180 ℃, the clamp pressure 70kgf / cm 2, feed pressure 1000psi , A feed rate of 0.5 to 1 cm / sec, and a curing time of 120 seconds to obtain specimens. The obtained specimen was post-cured in an oven at 170 ° C to 180 ° C for 4 hours. The area of the epoxy resin composition contacting the specimen was 40 ± 1 mm 2 . Adhesion was measured using a universal testing machine (UTM) for 12 specimens per each measurement step and then calculated as an average value.

(7) 경화 시간별 경화도: 구리 금속 소자를 포함하는 가로 24mm, 세로 24mm, 두께 1mm인 eTQFP(exposed thin quad flat package) 성형기를 이용하여 175℃에서 경화시간별 70초, 80초, 90초, 100초 동안 평가하고자 하는 조성물을 경화시킨 후, 금형 위의 패키지에 직접 Shore-D형 경도계를 사용하여 경화 시간에 따른 경화물의 경도를 측정하였다. 경도가 높을수록 경화도가 우수함을 의미한다.(7) Hardening degree by curing time: Using an eTQFP (exposed thin quad flat package) machine having a width of 24 mm, a length of 24 mm and a thickness of 1 mm including a copper metal element at 70 ° C., 80 seconds, 90 seconds, 100 After curing the composition to be evaluated for a second, the hardness of the cured product with the curing time was measured using a Shore-D type hardness meter directly on the package on the mold. The higher the hardness, the better the hardness.

(8) 저장 안정성: 실시예와 비교예의 에폭시 수지 조성물을 25℃, 및 50% 상대습도로 설정된 항온 항습기에 보관하면서 24시간 간격으로 상기 (1)의 유동성 측정과 동일한 방법으로 유동 길이를 측정하였다. 제조 직후의 유동 길이에 대하여 보관 시간에 따른 유동 길이의 비율로 구하였다. 얻은 수치가 클수록 저장 안정성이 우수한 것을 의미한다.(8) Storage stability: The flow lengths of the epoxy resin compositions of the examples and comparative examples were measured at the intervals of 24 hours in the same manner as in the flowability measurement of the above (1) while being stored in a thermo-hygrostat set at 25 ° C and 50% . The flow length immediately after preparation was determined as the ratio of the flow length to the storage time. The larger the value obtained, the better the storage stability.

(9) 휨: 에폭시 수지 조성물로 MPS(Multi Plunger System) 성형기를 이용하여 175℃에서 70초 동안 트랜스퍼 몰딩으로 성형시켜 구리 금속 소자의 가로 20mm, 세로 20mm, 두께 1mm인 MUF(molded under fill) 패키지를 제작하였다. 성형을 마친 패키지를 후경화로서 175℃에서 2시간 가열 처리한 패키지 10개를 25℃부터 260℃로 승온시키면서 휨 특성 거동을 관찰하였다. 상온(25℃) warpage와 고온(260℃) warpage의 point 값을 취하여 휨 특성의 차이를 확인하였다. │고온 warpage - 상온 warpage│가 작을수록 휨 특성이 우수하다.(9) Warpage: The epoxy resin composition was molded by transfer molding at 175 DEG C for 70 seconds using an MPS (Multi Plunger System) molding machine to obtain a molded under fill (MUF) package having a width of 20 mm and a length of 20 mm and a thickness of 1 mm Respectively. After the molded package was post-cured, 10 packages heated at 175 ° C for 2 hours were heated from 25 ° C to 260 ° C to observe the flexural characteristic behavior. Differences in warpage characteristics were observed by taking point values of warpage at room temperature (25 ℃) and warpage at high temperature (260 ℃). │High warpage - The smaller the warpage at room temperature, the better the bending property.

평가항목Evaluation items 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 유동성(inch)Flowability (inch) 115115 140140 121121 9393 -- 경화수축율(%)Cure shrinkage (%) 0.630.63 0.750.75 0.620.62 0.430.43 -- 고온 모듈러스(MPa)High temperature modulus (MPa) 730730 10601060 742742 479479 -- 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (캜) 192192 201201 194194 188188 -- 흡습율(%)Moisture absorption rate (%) 0.360.36 0.420.42 0.340.34 0.330.33 -- 부착력(kgf)Adhesion (kgf) 5454 5252 5252 5353 -- 경화시간 별
경화도 (Shore-D)
By hardening time
Hardness (Shore-D)
70초70 seconds 6262 6060 6363 6565 --
80초80 seconds 6565 6363 6666 6767 -- 90초90 seconds 6868 6767 6868 6969 -- 100초100 seconds 7171 7070 7272 7272 -- 저장 안정성 (%)Storage stability (%) 24시간24 hours 9696 9696 9797 9898 -- 48시간48 hours 9393 9191 9494 9494 -- 72시간72 hours 9090 8888 9191 9191 -- warp 25℃ warpage(㎛)25 占 폚 warpage (占 퐉) -5-5 00 -10-10 -45-45 -- 260℃ warpage(㎛)260 占 폚 warpage (占 퐉) 6060 7070 6565 9595 --

상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 경화 수축율이 높고, 고온에서의 모듈러스가 높았으며, 흡습율, 유동성, 부착력, 저장안정성 등의 다른 물성도 좋게 할 수 있다. 특히, 상기 개질된 페놀성 경화제는 조성물의 경화 반응에 관여하는 페놀성 수산기의 일부를 알콕시실란기로 개질시킴에도 불구하고 조성물 경화 시, 통상적인 공정상의 경화 시간(100sec) 내에서 경화도에는 영향을 주지 않으면서 경화수축률과 경화 후 모듈러스를 높일 수 있었다. 또한, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 휨 특성이 좋아서 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있다.As shown in Table 2, the epoxy resin composition of the present invention has high curing shrinkage, high modulus at high temperature, and good physical properties such as moisture absorption rate, fluidity, adhesion, and storage stability. In particular, although the modified phenolic curing agent modifies part of the phenolic hydroxyl groups involved in the curing reaction of the composition with an alkoxysilane group, it does not affect the degree of cure within the curing time (100 sec) The modulus of shrinkage and the modulus after curing could be increased. In addition, the epoxy resin composition of the present invention can produce a semiconductor device having excellent bending property and excellent reliability.

반면에, 알콕시실란기가 없는 페놀성 경화제를 사용한 비교예 1은 고온 모듈러스와 경화수축률이 모두 낮았다. On the other hand, Comparative Example 1 using a phenolic curing agent having no alkoxysilane group had both a high temperature modulus and a hardening shrinkage.

또한, 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 35mol%가 알콕시실란기 함유 작용기로 개질된 페놀성 경화제를 포함하는 비교예 2는 경화 시간(100sec) 내에 경화가 완료되지 않아서 상기 표 2의 (1) 내지 (9)의 물성 자체를 평가할 수 없었다.In Comparative Example 2, in which 35 mol% of the total hydroxyl groups of the total phenolic functional groups were modified with an alkoxysilane group-containing functional group, the curing was not completed within the curing time (100 sec) 9) could not be evaluated.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (10)

에폭시 수지; 경화제; 및 무기 충전제를 포함하고,
상기 경화제는 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 0.1mol% 이상 30mol% 이하가 알콕시실란기 함유 작용기로 개질된 페놀성 경화제를 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
Epoxy resin; Curing agent; And an inorganic filler,
Wherein the curing agent comprises a phenolic curing agent wherein at least 0.1 mol% and not more than 30 mol% of the total hydroxyl groups of the total phenolic functional groups are modified with an alkoxysilane group-containing functional group.
제1항에 있어서, 상기 페놀성 경화제는 총 페놀 작용기의 총 수산기 중 10mol% 이상 20mol% 이하가 개질된 것인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to claim 1, wherein the phenolic curing agent is modified by 10 mol% or more and 20 mol% or less of the total hydroxyl groups of the total phenolic functional groups.
제1항에 있어서, 상기 알콕시실란기 함유 작용기는 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
<화학식 1>
*-O-X-Y-Z
(상기에서, *는 페놀 작용기의 방향족 탄소에 연결되는 부위이고,
X는 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O-이고,
Y는 단일결합 또는 2가의 유기기이고,
Z는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 1개 내지 3개 갖는 알콕시실란기이다).
The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to claim 1, wherein the alkoxysilane group-containing functional group is represented by the following formula (1)
&Lt; Formula 1 >
* -OXYZ
(Wherein * is a moiety connected to the aromatic carbon of the phenol functional group,
X is -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O-,
Y is a single bond or a divalent organic group,
And Z is an alkoxysilane group having 1 to 3 alkoxy groups of 1 to 10 carbon atoms.
제1항에 있어서, 상기 페놀성 경화제는 하기 화학식 2의 구조를 하나 이상 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
<화학식 2>
Figure pat00010

(상기에서, X는 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O- 이고,
Y는 단일결합 또는 2가의 유기기이고,
Ra, Rb, Rc는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, Ra, Rb, Rc 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이다).
2. The epoxy resin composition for sealing a semiconductor element according to claim 1, wherein the phenolic curing agent comprises at least one of the following structures:
(2)
Figure pat00010

(Note that in the above, X is -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O-,
Y is a single bond or a divalent organic group,
R a , R b and R c are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R a , R b and R c And at least one is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms).
제1항에 있어서, 상기 페놀성 경화제는 하기 화학식 3의 단위를 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
<화학식 3>
Figure pat00011

(상기에서, X는 -C(=O)-NH- 또는 -CH2CH(OH)CH2-O- 이고,
Y는 단일결합, 또는 2가의 유기기이고,
Ra, Rb, Rc는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고, Ra, Rb, Rc 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알콕시기이고,
n은 평균값이 1 내지 7이다).
The epoxy resin composition for sealing a semiconductor element according to claim 1, wherein the phenolic curing agent comprises a unit represented by the following formula (3):
(3)
Figure pat00011

(Note that in the above, X is -C (= O) -NH-, or -CH 2 CH (OH) CH 2 -O-,
Y is a single bond or a divalent organic group,
R a , R b and R c are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and at least one of R a , R b and R c At least one is a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms,
n is an average value of 1 to 7).
제1항에 있어서, 상기 페놀성 경화제는 페놀아랄킬형 페놀수지, 페놀노볼락형 페놀수지, 자일록(xylok)형 페놀수지, 크레졸 노볼락형 페놀수지, 나프톨형 페놀수지, 테르펜형 페놀수지, 다관능형 페놀수지, 디시클로펜타디엔계 페놀수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 노볼락형 페놀수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 디하이드록시바이페닐을 포함하는 다가 페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The phenolic resin composition according to claim 1, wherein the phenolic curing agent is selected from the group consisting of phenol aralkyl type phenol resin, phenol novolak type phenol resin, xylok type phenol resin, cresol novolak type phenol resin, naphthol type phenol resin, A polyhydric phenol resin, a dicyclopentadiene type phenol resin, a novolak type phenol resin synthesized from bisphenol A and resole, and a polyhydric phenol compound including tris (hydroxyphenyl) methane and dihydroxybiphenyl By weight based on the total weight of the epoxy resin composition.
제1항에 있어서, 상기 조성물은
상기 에폭시 수지 0.5 중량% 내지 20 중량%,
상기 경화제 0.1 중량% 내지 13 중량%,
상기 무기 충전제 70 중량% 내지 95 중량%를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The composition of claim 1, wherein the composition comprises
0.5 to 20% by weight of the epoxy resin,
0.1 to 13% by weight of the curing agent,
And 70 to 95% by weight of the inorganic filler.
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 조성물은 하기 식 1의 경화수축률이 0.6% 이상, 경화 후 260℃에서의 모듈러스가 700MPa 이상인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
<식 1> 경화수축률 = |A - B|/ A x 100
(상기 식 1에서, A는 에폭시 수지 조성물을 175℃, 70kgf/cm2에서 트랜스퍼 몰딩 프레스하여 얻은 시편의 길이, B는 상기 시편을 170℃ 내지 180℃에서 4시간 후 경화하고, 냉각시킨 후 얻은 시편의 길이이다).
The epoxy resin composition for sealing a semiconductor element according to claim 1, wherein the epoxy resin composition has a curing shrinkage rate of 0.6% or more and a modulus at 260 占 폚 of 700 MPa or more after the curing process,
&Lt; Formula 1 > Cure shrinkage ratio = | A - B | / A x 100
Wherein A is a length of a specimen obtained by transfer molding pressing the epoxy resin composition at 175 DEG C and 70 kgf / cm &lt; 2 &gt;, B is a temperature at which the specimen is cured at 170 DEG C to 180 DEG C for 4 hours, The length of the psalm).
제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 조성물은 경화 후 유리전이온도가 180℃ 이상인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
The epoxy resin composition for sealing a semiconductor device according to claim 1, wherein the epoxy resin composition has a glass transition temperature of 180 DEG C or higher after curing.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치.

A semiconductor device encapsulated with an epoxy resin composition for sealing a semiconductor element according to any one of claims 1 to 9.

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