KR20190125897A - 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 - Google Patents
반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190125897A KR20190125897A KR1020180050289A KR20180050289A KR20190125897A KR 20190125897 A KR20190125897 A KR 20190125897A KR 1020180050289 A KR1020180050289 A KR 1020180050289A KR 20180050289 A KR20180050289 A KR 20180050289A KR 20190125897 A KR20190125897 A KR 20190125897A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- epoxy resin
- resin composition
- semiconductor device
- sealing
- aluminum nitride
- Prior art date
Links
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 94
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 50
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 32
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 34
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 9
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 8
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 13
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,6,7,8,9,10-octahydropyrimido[1,2-a]azepine Chemical compound C1CCCCN2CCCN=C21 GQHTUMJGOHRCHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 alkyl phenols Chemical class 0.000 description 4
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 4
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 4
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 3
- SGUVLZREKBPKCE-UHFFFAOYSA-N 1,5-diazabicyclo[4.3.0]-non-5-ene Chemical compound C1CCN=C2CCCN21 SGUVLZREKBPKCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 2
- DEPDDPLQZYCHOH-UHFFFAOYSA-N 1h-imidazol-2-amine Chemical compound NC1=NC=CN1 DEPDDPLQZYCHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 4-methylimidazole Chemical compound CC1=CNC=N1 XLSZMDLNRCVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- FTDXCHCAMNRNNY-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1 FTDXCHCAMNRNNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDHGFCVQWMDIQX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-2-methylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C=C BDHGFCVQWMDIQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIPOCPJRYUFXLL-UHFFFAOYSA-N 2,3,4-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC=C(O)C(CN(C)C)=C1CN(C)C CIPOCPJRYUFXLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUZIWKKCMYHORT-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris(diaminomethyl)phenol Chemical compound NC(N)C1=CC(C(N)N)=C(O)C(C(N)N)=C1 XUZIWKKCMYHORT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJBWJFWNFUKAGS-UHFFFAOYSA-N 2-[bis(2-hydroxyphenyl)methyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C(C=1C(=CC=CC=1)O)C1=CC=CC=C1O LJBWJFWNFUKAGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHHSNMVTDWUBI-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=C(C=O)C=C1 RGHHSNMVTDWUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C(C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UVTGXFAWNQTDBG-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Pb] Chemical compound [Fe].[Pb] UVTGXFAWNQTDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- XEHUIDSUOAGHBW-UHFFFAOYSA-N chromium;pentane-2,4-dione Chemical compound [Cr].CC(=O)CC(C)=O.CC(=O)CC(C)=O.CC(=O)CC(C)=O XEHUIDSUOAGHBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- RGBIPJJZHWFFGE-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-2,5-diene-1,4-dione;triphenylphosphane Chemical class O=C1C=CC(=O)C=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RGBIPJJZHWFFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCMHCPWEQCWRSR-UHFFFAOYSA-J dicopper;hydroxide;phosphate Chemical compound [OH-].[Cu+2].[Cu+2].[O-]P([O-])([O-])=O WCMHCPWEQCWRSR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical compound C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPAYUJZHTULNBE-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphine Chemical compound C=1C=CC=CC=1PC1=CC=CC=C1 GPAYUJZHTULNBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- JDVIRCVIXCMTPU-UHFFFAOYSA-N ethanamine;trifluoroborane Chemical compound CCN.FB(F)F JDVIRCVIXCMTPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- AVGTYNJIWPQPIH-UHFFFAOYSA-N hexan-1-amine;trifluoroborane Chemical compound FB(F)F.CCCCCCN AVGTYNJIWPQPIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N n-(3-trimethoxysilylpropyl)aniline Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC1=CC=CC=C1 KBJFYLLAMSZSOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- BMGNSKKZFQMGDH-FDGPNNRMSA-L nickel(2+);(z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound [Ni+2].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O BMGNSKKZFQMGDH-FDGPNNRMSA-L 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- RPGWZZNNEUHDAQ-UHFFFAOYSA-N phenylphosphine Chemical compound PC1=CC=CC=C1 RPGWZZNNEUHDAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYMSIPPWHNIMGE-UHFFFAOYSA-N silylurea Chemical compound NC(=O)N[SiH3] IYMSIPPWHNIMGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N sulfanylsilane Chemical compound S[SiH3] TXDNPSYEJHXKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M tetrabutylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].CCCC[P+](CCCC)(CCCC)CCCC RKHXQBLJXBGEKF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BRKFQVAOMSWFDU-UHFFFAOYSA-M tetraphenylphosphanium;bromide Chemical compound [Br-].C1=CC=CC=C1[P+](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 BRKFQVAOMSWFDU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- QLAGHGSFXJZWKY-UHFFFAOYSA-N triphenylborane;triphenylphosphane Chemical compound C1=CC=CC=C1B(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 QLAGHGSFXJZWKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JABYJIQOLGWMQW-UHFFFAOYSA-N undec-4-ene Chemical compound CCCCCCC=CCCC JABYJIQOLGWMQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N zinc;pentane-2,4-dione Chemical compound [Zn+2].CC(=O)[CH-]C(C)=O.CC(=O)[CH-]C(C)=O NHXVNEDMKGDNPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/293—Organic, e.g. plastic
- H01L23/295—Organic, e.g. plastic containing a filler
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/52—Encapsulations
- H01L33/56—Materials, e.g. epoxy or silicone resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
- C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지; 경화제; 및 무기 충전제;를 포함하며, 상기 무기 충전제는 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄을 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열전도도 및 유동성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다.
최근 반도체 소자의 집적도는 나날이 향상되고 있으며, 이에 따라 칩은 고적층화, 고밀도화 및 여러 소자를 함께 밀봉하는 형태로 개발되고 있다. 이처럼 소자의 대형화 및 다층 배선화로 인해 열의 방출에 대한 연구가 급속히 진전되고 있다.
이와 같이 고적층·고밀도화 반도체 소자를 소형·박형 패키지에 밀봉한 수지 밀봉형 반도체 장치에서는 반도체 동작 시 발생하는 열로 인한 패키지 오동작 및 패키지 크랙 발생 등의 고장 발생의 빈도가 매우 높아지게 된다. 현재 열 방출에 대한 해결책으로써는 밀봉용 에폭시 수지 성형 시 열 방출을 돕기 위한 금속 재료인 Heat Spreader 등의 방열 재료를 사용하여 방열판을 형성하여 발생 열을 방열시키는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 해당 방열판은 FBGA, QFP 등의 일부 패키지에서만 사용이 가능하고, 조립 시 공정 추가로 인한 생산성 저하와 방열판의 고비용으로 인한 비용 증가 문제가 있다. 이에 고열전도에 의한 고방열성 밀봉용 에폭시 수지 성형 재료의 필요성이 강하게 대두되었으며, 일부 패키지에서는 구상 알루미나를 사용하여 열전도 2.5~3.5W/m·K의 제품들이 소량 양산 적용되고 있다.
이 경우 충전제로 사용되고 있는 알루미나는 25~30W/m·K의 열전도율을 가지지만, 수지 밀봉형 반도체 장치에 사용되는 수지는 열전도율이 0.2W/m·K으로서 열전도율이 매우 낮기 때문에 최종 밀봉용 에폭시 수지 성형 재료의 열전도율은 2.5~3.5W/m·K 정도가 얻어지게 된다. 열전도율을 추가로 향상시키기 위해, 다량의 상기 필러를 사용하게 되면 점도가 높아져 와이어의 스위핑을 유발할 가능성이 높고 유동성이 낮아져 패키지 보이드를 발생할 가능성이 있다. 이에 열전도율이 높은 추가 충전제를 적용하는 방안이 제시되고 있다. 그러나, 열전도율이 좋은 그라파이트를 추가 충전제로 적용할 경우 절연 성능이 좋지 않은 단점이 있다. 근래에는 절연 성능이 비교적 양호한 AlN, BN, SiC를 추가 충전제로 적용하는 방법이 사용되고 있으나, 이들은 충전제의 흐름성이 좋지 않아서 충전율을 높이지 못하므로 열전도율을 많이 향상시키지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 열전도도 및 유동성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기와 같은 에폭시 수지 조성물로 밀봉된 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지; 경화제; 및 무기 충전제;를 포함하며, 상기 무기 충전제는 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄을 포함한다.
구체예에서, 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은 하기 식 1에 의한 어스펙트비(Aspect ratio)가 200 이상일 수 있다:
[식 1]
어스펙트비 = L/D
(상기 식 1에서 L은 질화 알루미늄의 길이, D는 질화 알루미늄의 직경임).
구체예에서 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
구체예에서 상기 무기 충전제는 알루미나; 와이어 또는 휘스커 형태가 아닌 질화알루미늄; 및 질화 보론 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 복수의 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 서로 교점을 형성하도록 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은, 상기 에폭시 수지 0.5 중량% 내지 20 중량%, 상기 경화제 0.1 중량% 내지 10 중량%, 및 상기 무기 충전제 70 중량% 내지 95 중량%를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지 조성물은 경화 촉진제, 커플링제, 이형제 및 착색제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 반도체 장치에 관한 것이다. 상기 반도체 장치는 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 것이다.
본 발명은 열전도도 및 유동성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 상기 에폭시 수지 조성물로 밀봉된 반도체 장치를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 분산된 모식도이다.
도 2는 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄의 SEM 사진이다.
도 2는 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄의 SEM 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 에폭시 수지 조성물 중 구성 성분에 대해 상세하게 설명한다.
에폭시 수지
에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 에폭시 수지들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 에폭시 수지로 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 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 및 바이페닐형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 에폭시 수지는 바이페닐형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지 및 다관능형 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 에폭시 수지로 바이페닐형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지 및 다관능성 에폭시 수지 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
예를 들면, 경화성 측면을 고려할 때 에폭시 당량이 100g/eq 내지 500g/eq인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 범위에서, 경화도가 향상될 수 있다.
에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.5 내지 20 중량%, 구체적으로는 3 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않을 수 있다.
경화제
경화제로는 반도체 소자 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 경화제들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 경화제로는 페놀성 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면 페놀성 경화제는 페놀아랄킬형 페놀 수지, 페놀노볼락형 페놀 수지, 자일록형 페놀 수지, 크레졸노볼락형 페놀 수지, 나프톨형 페놀 수지, 테르펜형 페놀 수지, 다관능형 페놀 수지, 디시클로펜타디엔계 페놀 수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 노볼락형 페놀 수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄 및 다가 페놀 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 페놀성 경화제로 자일록형 페놀 수지, 페놀아랄킬형 페놀 수지, 페놀노볼락형 페놀 수지, 다관능형 페놀 수지 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
경화제는 경화성 측면을 고려할 때 수산기 당량이 90 내지 250g/eq가 될 수 있다. 상기 범위에서, 경화도가 향상될 수 있다.
경화제는 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않는 효과가 있을 수 있다.
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 당량비가 상기의 범위를 만족할 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화 후에 우수한 강도를 구현할 수 있다.
무기 충전제
본 발명의 무기 충전제는 유동성을 저해하지 않고 우수한 열전도성을 부여하기 위해 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄을 포함한다.
구체예에서 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은 하기 식 1에 의한 어스펙트비(Aspect ratio)가 200 이상, 예를 들면, 200 내지 2,000, 구체예에서는 200 내지 1,000 일 수 있다:
[식 1]
어스펙스비 = L/D
(상기 식 1에서 L은 질화 알루미늄의 길이, D는 질화 알루미늄의 직경임).
상기 범위에서 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 수지 조성물에 분산되어 있을 때 열이 전달될 수 있는 Path를 형성하여 열 전달을 극대화할 수 있다. 이처럼 적은 양으로도 열전도율을 극대화할 수 있으므로 우수한 유동성을 확보할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 구체예에 따른 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 분산된 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중에 복수 개로 분산되어 있으며, 이때 질화 알루미늄간 서로 교점을 형성하도록 분산되어 있을 수 있다. 이들 교점은 열이 전달될 수 있는 Path가 되어 열 전달을 극대화할 수 있는 것이다.
상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 10 중량%, 예를 들면 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 열 전달을 대폭 상승시킬 수 있는 것과 동시에 유동성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 무기 충전제는 알루미나; 와이어 또는 휘스커 형태가 아닌 질화알루미늄; 및 질화 보론 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄을 과량 사용하게 되면 에폭시 수지 조성물의 유동성이 떨어질 수 있으므로 높은 열전도율과 유동성을 동시에 확보하기 위해 상기 알루미나, 와이어 또는 휘스커 형태가 아닌 질화알루미늄, 및 질화 보론에서 선택된 하나 이상의 충전제를 더 포함할 수 있으며, 상기 알루미나, 와이어 또는 휘스커 형태가 아닌 질화알루미늄, 및 질화 보론에서 선택된 하나 이상의 충전제는 구상 형태인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에서 무기 충전제의 사용량은 성형성, 저응력성, 및 고온 강도 등의 요구 물성에 따라 다르다. 구체예에서 무기 충전제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 70 내지 95 중량%, 예를 들면 75 내지 92 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 에폭시 수지 조성물의 유동성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
구체예에서 상기 에폭시 수지 조성물은 경화촉진제, 커플링제, 이형제 및 착색제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
경화 촉진제
경화 촉진제는 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진하는 물질이다. 상기 경화 촉진제로는, 예를 들면, 3급 아민, 유기금속 화합물, 유기인 화합물, 이미다졸류, 및 붕소 화합물 등이 사용 가능하다.
상기 3급 아민에는 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디에틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀, 2-2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디아미노메틸)페놀과 트리-2-에틸헥실산염 등이 있다. 상기 유기금속 화합물의 구체적인 예로는, 크로뮴아세틸아세토네이트, 징크아세틸아세토네이트 및 니켈아세틸아세토네이트 등이 있다. 상기 유기인 화합물에는 트리스-4-메톡시포스핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 페닐포스핀, 디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란 및 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논 부가물 등이 있다. 상기 이미다졸류에는 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-아미노이미다졸, 2-메틸-1-비닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 2-헵타데실이미다졸 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 붕소 화합물의 구체적인 예로는, 테트라페닐포스포늄-테트라페닐보레이트, 트리페닐포스핀 테트라페닐보레이트, 테트라페닐보론염, 트리플루오로보란-n-헥실아민, 트리플루오로보란모노에틸아민, 테트라플루오로보란트리에틸아민 및 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.
상기 경화 촉진제로 에폭시 수지 또는 경화제와 선반응하여 만든 부가물을 사용하는 것도 가능하다.
경화 촉진제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 2 중량%, 구체적으로 0.02 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기의 범위에서 에폭시 수지 조성물의 경화를 촉진하고, 경화도도 좋은 장점이 있을 수 있다.
커플링제
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.
커플링제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 에폭시 수지 조성물 경화물의 강도가 향상될 수 있다.
이형제
이형제로는 파라핀계 왁스, 에스테르계 왁스, 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 천연 지방산 및 천연 지방산 금속염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
이형제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 1 중량%로 포함될 수 있다.
착색제
착색제는 반도체 소자 밀봉재의 레이저 마킹을 위한 것으로, 당해 기술 분야에 잘 알려져 있는 착색제들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 착색제는 카본블랙, 티탄블랙, 티탄질화물, 인산수산화구리(dicopper hydroxide phosphate), 철산화물 및 운모 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
착색제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%로 포함될 수 있다.
이외에도, 본 발명의 에폭시 수지 조성물은 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 Tetrakis[methylene-3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane 등의 산화방지제; 수산화알루미늄 등의 난연제 등을 필요에 따라 추가로 함유할 수 있다.
에폭시 수지 조성물은 상기와 같은 성분들을 헨셀 믹서(Hensel mixer)나 뢰디게 믹서(Lodige mixer)를 이용하여 소정의 배합비로 균일하게 충분히 혼합한 뒤, 롤밀(roll-mill)이나 니이더(kneader)로 용융 혼련한 후, 냉각, 분쇄 과정을 거쳐 제조될 수 있다.
본 발명의 조성물을 이용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법은 저압 트랜스퍼 성형 방법이 가장 일반적으로 사용될 수 있다. 그러나, 인젝션(injection) 성형 방법이나 캐스팅(casting) 방법 등의 방법으로도 성형될 수 있다. 상기 방법에 의해 구리 리드프레임, 철 리드프레임, 또는 상기 리드프레임에 니켈, 구리, 및 팔라듐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 물질로 프리플레이팅된 리드프레임, 또는 유기계 라미네이트 프레임의 반도체 장치를 제조할 수 있다.
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.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(a) 에폭시 수지
(a1) YL8121H(Mitsubishi Chemical 제조)를 사용하였다.
(a2) YX-8800(Japan Epoxy Resin社 제조)를 사용하였다.
(b) 경화제
(b1) MEH-7500 3S(Meiwa社 제조)를 사용하였다.
(b2) MEH-7851(Meiwa社 제조)를 사용하였다.
(c) 무기 충진제
(c1) 어스펙트비(Aspect ratio)가 200인 휘스커형 질화 알루미늄(Hakusui tech社 제조)를 사용하였다.
(c2) 어스펙트비(Aspect ratio)가 500인 휘스커형 질화 알루미늄(Hakusui tech社 제조)를 사용하였다.
(c3) 알루미나: 평균 입경 6㎛인 구상 알루미나(DAB-05MS, Denka社 제조)를 사용하였다.
(c4) 알루미나: 평균 입경 1㎛인 구상 알루미나(ASFP-20, Denka社 제조)를 사용하였다.
(d) 경화 촉매: TPP-k(Hokko Chemical社 제조)를 사용하였다.
(e) 커플링제
(e1) SZ-6070(Dow-Corning社 제조)를 사용하였다.
(e2) KBM-573(Shin-Etsu社 제조)를 사용하였다.
(f) 착색제: MA-600B(Mitsubishi Chemical社 제조)를 사용하였다.
실시예
및
비교예
상기 각 성분들을 하기 표 1의 조성(단위: 중량%)에 따라 평량한 후 헨셀 믹서(KEUM SUNG MACHINERY CO. LTD 제조, KSM-22)를 이용하여 25~30℃에서, 30분간 균일하게 혼합하였다. 이후 연속 니이더를 이용하여 최대 110℃에서 30분간 용융 혼련한 후 10~15℃로 냉각 및 분쇄하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
물성 평가 방법
(1) 유동성(inch, 스파이럴 플로우): 저압 트랜스퍼 몰딩 프레스를 사용하여, EMMI-1-66에 준한 스파이럴 플로우 측정용 금형에, 성형온도 175℃, 성형압력 50kgf/cm2에서 에폭시 수지 조성물을 주입하고, 유동장(遊動長)(단위: inch)을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
(2) 열전도도(W/m·K): 금형온도 175℃, 주입압력 9MPa 및 경화시간 120초 조건의 트랜스퍼 성형기로 에폭시 수지 조성물을 주입하여 열전도도 시편(ASTM D5470)을 제작한 후, Flash Laser type 열전도도 측정기(LFA467, Netzsh社 제조)로 25℃에서 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
상기 표 3의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예 1~4에 따른 에폭시 수지 조성물은, 에폭시 수지 조성물의 우수한 유동성을 유지하면서 열전도도가 현저히 우수한 것을 알 수 있었다.
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.
Claims (8)
- 에폭시 수지; 경화제; 및 무기 충전제;를 포함하며,
상기 무기 충전제는 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄을 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은 하기 식 1에 의한 어스펙트비(Aspect ratio)가 200 이상인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
[식 1]
어스펙스비 = L/D
(상기 식 1에서 L은 질화 알루미늄의 길이이며, D는 질화 알루미늄의 직경임).
- 제1항에 있어서, 상기 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄은, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 무기 충전제는 알루미나; 와이어 또는 휘스커 형태가 아닌 질화알루미늄; 및 질화 보론 중 하나 이상을 더 포함하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 복수의 와이어 또는 휘스커 형태의 질화 알루미늄이 서로 교점을 형성하도록 분산되어 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은,
상기 에폭시 수지 0.5 중량% 내지 20 중량%;
상기 경화제 0.1 중량% 내지 10 중량%; 및
상기 무기 충전제 70 중량% 내지 95 중량%;를 포함하는 것인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 조성물은 경화촉진제, 커플링제, 이형제 및 착색제 중 하나 이상을 더 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180050289A KR102184233B1 (ko) | 2018-04-30 | 2018-04-30 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180050289A KR102184233B1 (ko) | 2018-04-30 | 2018-04-30 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190125897A true KR20190125897A (ko) | 2019-11-07 |
| KR102184233B1 KR102184233B1 (ko) | 2020-11-27 |
Family
ID=68579171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180050289A KR102184233B1 (ko) | 2018-04-30 | 2018-04-30 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102184233B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210141881A (ko) * | 2020-05-14 | 2021-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 |
| CN117255474A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-19 | 广东格斯泰科技有限公司 | 一种耐高温树脂基覆铜箔层压板及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980066545A (ko) * | 1997-01-25 | 1998-10-15 | 김원호 | 반도체 장치용 고방열성 봉지제 |
| JP2010013580A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Toyota Industries Corp | 高熱伝導性複合体およびその製造方法 |
-
2018
- 2018-04-30 KR KR1020180050289A patent/KR102184233B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980066545A (ko) * | 1997-01-25 | 1998-10-15 | 김원호 | 반도체 장치용 고방열성 봉지제 |
| JP2010013580A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Toyota Industries Corp | 高熱伝導性複合体およびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210141881A (ko) * | 2020-05-14 | 2021-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 |
| CN117255474A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-19 | 广东格斯泰科技有限公司 | 一种耐高温树脂基覆铜箔层压板及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102184233B1 (ko) | 2020-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102184233B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 | |
| JP7126186B2 (ja) | 封止用樹脂組成物、その硬化物、及び半導体装置 | |
| JP2014114426A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物とそれを用いたパワーモジュール | |
| JP5290659B2 (ja) | パワーモジュールの半導体封止用エポキシ樹脂組成物およびパワーモジュール | |
| CN108699423A (zh) | 用于密封半导体器件的环氧树脂组合物以及使用其密封的半导体器件 | |
| JP7142233B2 (ja) | 封止用エポキシ樹脂組成物、硬化物、及び半導体装置 | |
| TW202007721A (zh) | 用於封裝半導體裝置的環氧樹脂組成物和半導體裝置 | |
| KR102158875B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 | |
| WO2019176859A1 (ja) | エポキシ樹脂組成物、及び電子部品装置 | |
| JP2012241178A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 | |
| KR102665491B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자 | |
| KR102137550B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 | |
| WO2020241594A1 (ja) | 封止用樹脂組成物及び電子部品装置 | |
| JP2018104603A (ja) | 硬化性樹脂組成物及び電子部品装置 | |
| JP2012251048A (ja) | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物および半導体装置 | |
| KR102319562B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 | |
| KR102601431B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 | |
| JPWO2019189464A1 (ja) | 成形体の製造方法、及び電子部品装置の製造方法 | |
| KR102137553B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치 | |
| JP7365641B2 (ja) | 封止用樹脂組成物及び半導体装置 | |
| KR102408095B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 | |
| KR102264928B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 | |
| KR102423310B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 | |
| JP2004018786A (ja) | 封止用樹脂組成物および電子部品封止装置 | |
| KR102146994B1 (ko) | 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 사용하여 밀봉된 반도체 소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |