KR20190133564A - 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 PDF

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Abstract

에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제, 및 소정의 실록산 화합물을 포함한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용해 밀봉된 반도체 장치를 제공한다.

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}
반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치에 관한 것이다.
전자 기기의 소형화에 따라 반도체 제품의 소형화, 박형화가 진행되고 있다. 이에 따라 반도체 웨이퍼 기판 상에 복수의 베어 반도체 칩(bare semiconductor chip)을 실장하고 반도체 밀봉재로 밀봉하는 웨이퍼-레벨-칩-사이즈 패키지(wafer-level-chip-size package) 기술이 주목 받고 있다.
반도체 밀봉재는 주로 열경화성 수지를 포함하기 때문에 반도체 밀봉재 성형 공정에서 경화 반응 촉진을 위해 고온으로 가열되고, 이후 냉각되는데, 이때 베어 반도체 칩, 반도체 밀봉재 및 반도체 웨이퍼 기판 사이의 열팽창계수 및 탄성률 등의 차이로 인해 웨이퍼-레벨-칩-사이즈 패키지는 필연적으로 휨 문제가 발생한다.
반도체 밀봉재로는 일반적으로 에폭시 수지가 사용되는데, 특히 높은 유리전이온도를 가지면서, 무기 충전제를 다량 배합할 수 있는 저점도 에폭시 수지, 예를 들면 지환식 에폭시 수지가 주목 받고 있다.
그러나, 지환식 에폭시 수지는 인성(toughness)이 낮아 연질의 반도체 밀봉재와 경질의 반도체 웨이퍼 기판의 적층체를 동시에 다이싱(dicing)할 때 반도체 웨이퍼 기판으로부터 경화한 반도체 밀봉재가 박리되거나 경화물이 치핑(chipping)되는 등의 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 노볼락형 에폭시 수지를 적용하려는 시도가 있었으나, 이러한 경우 전체 에폭시 수지의 점도 증가로 인해 무기 충전제가 다량 배합되기 어려워지고, 경화물의 유리전이온도가 크게 감소하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 조성물의 점도 증가를 크게 유발하지 않으면서, 경화물의 유리전이온도 저하를 방지하고, 인성 특성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 장치를 제공하고자 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
일 측면에 따르면, 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제, 및 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함한, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 개시된다:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2-1] [화학식 2-2]
Figure pat00002
Figure pat00003
[화학식 2-3]
Figure pat00004
상기 화학식 1 중,
R1 내지 R8은 서로 독립적으로 상기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시되는 그룹 중에서 선택되고,
a1 내지 a5는 서로 독립적으로 1 내지 20의 정수 중에서 선택되고,
*은 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 R1 내지 R8은 화학식 2-2로 표시되는 그룹일 수 있다.
상기 R1 내지 R8은 화학식 2-2로 표시되는 그룹이고, 상기 a2은 3이고, 상기 a3은 1일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물은 상기 에폭시 수지 조성물 중에 0.1 내지 10 중량% 함유될 수 있다.
상기 에폭시 수지는 지환식 에폭시 수지일 수 있다.
상기 경화제는 산무수물일 수 있다.
상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 상기 에폭시 수지 0.5 내지 20 중량%, 상기 경화제 0.1 내지 13 중량%, 상기 무기 충전제 70 내지 95 중량%, 및 상기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치가 개시된다.
상기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 조성물의 큰 폭의 점도 증가 없이도, 높은 유리전이온도를 갖고, 향상된 인성 특성을 나타내는 경화물을 형성할 수 있다.
본 명세서 중 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서 중 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징 또는 구성 요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서 중 * 및 *'은 이웃한 원자와의 결합 사이트를 나타낸다.
일 측면에 따르면, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제 및 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함한다.
이하, 상기 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 각 성분에 대해 보다 상세히 설명한다.
에폭시 수지
에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용으로　일반적으로 사용되는 에폭시 수지들이 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로, 에폭시 수지는 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 AD형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 글리시딜 아민형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 폴리에테르형 에폭시 수지, 실리콘 변성 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 에폭시 수지는 지환식 에폭시 수지일 수 있다. 지환식 에폭시 수지는 지환을 이루는 인접한 2개의 탄소 원자와 산소 원자로 구성된 에폭시기를 포함 또는 비포함할 수 있다. 예를 들어, 지환식 에폭시 수지는 하기 화학식 101로 표시될 수 있다:
[화학식 101]
Figure pat00005
상기 화학식 101 중, L101은 2가 연결기이고, a101은 0 내지 100(예를 들면, 0 내지 50)의 정수 중에서 선택될 수 있다. a101은 L101의 개수를 나타낸 것으로 a101이 0이면 L101은 단일 결합이 되고, a101이 2 이상이면 2 이상의 L101은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 2가 연결기는, 예를 들어 2가의 탄화수소기(예를 들면, C1-C20의 알킬렌기, C1-C10의 시클로알킬렌기 등), 카르보닐기(*-CO-*'), 에테르기(*-O-*'), 에스테르기(*-C(=O)O-*'), 카보네이트기(*-OC(=O)O-*') 또는 아미드기(*-CONH-*')일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 지환식 에폭시 수지는 3,3'-Bi-7-oxabicyclo[4.1.0]heptane일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
에폭시 수지는 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있다.
에폭시 수지의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.5 내지 20 중량%(예를 들면, 1 내지 15 중량%) 포함될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 3 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 에폭시 수지의 함량이 상기 범위를 만족할 경우 경화 후 에폭시 수지 조성물의 접착력 및 강도를 보다 우수하게 구현할 수 있다.
경화제
경화제는 반도체 소자 밀봉용으로　일반적으로 사용되는 경화제들이 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 경화제는 산무수물 또는 페놀성 경화제를 사용할 수 있다. 산무수물의 예로는 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수 프탈산, 알킬헥사하이드로 무수 프탈산(예를 들면, 4-메틸헥사하이드로 무수 프탈산), 알킬테트라하이드로 무수 프탈산, 트리알킬테트라하이드로 무수 프탈산, 무수 호박산, 무수 메틸나딕산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로메트산, 메틸노보네인-2,3-디카복실산 등을 들 수 있다. 페놀성 경화제의 예로는 페놀아랄킬형 페놀 수지,　페놀노볼락형 페놀 수지, 다관능형 페놀 수지, 자일록(xylok)형 페놀 수지, 크레졸 노볼락형 페놀 수지, 나프톨형 페놀 수지, 테르펜형 페놀 수지, 디시클로펜타디엔계 페놀 수지, 비스페놀 A와 레졸로부터 합성된 노볼락형　페놀 수지, 트리스(하이드록시페닐)메탄, 디하이드록시바이페닐을 포함하는 다가 페놀 화합물 등을 들 수 있다.
경화제는 각각 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있다.
경화제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 경화제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 13 중량%(예를 들면, 0.1 내지 10 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 들어, 경화제에 대한　에폭시 수지의 화학 당량비가 0.95 내지 3(예를 들면, 1 내지 2)일 수 있다. 일 구현예에 따르면, 경화제에 대한　에폭시 수지의 화학 당량비가 1 내지 1.75일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 에폭시 수지와 경화제의 당량비가 상기의 범위를 만족할 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화 후에 우수한 강도를 구현할 수 있다.
무기 충전제
무기 충전제는 조성물의　기계적 물성의 향상과 저응력화를 높일 수 있다. 무기 충전제의 예로는 용융 실리카, 결정성 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 알루미나, 마그네시아, 클레이(clay), 탈크(talc), 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유 등이 사용될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 저응력화를 위하여 선팽창계수가 낮은 용융 실리카를 사용할 수 있다. 용융 실리카는 진비중이 2.3　이하인 비결정성 실리카를 의미하는 것으로, 결정성 실리카를 용융하여 만들거나 다양한 원료로부터 합성한 비결정성 실리카도 포함된다. 용융 실리카의 형상 및 입경은 특별히 한정되지 않지만, 평균 입경 5 내지 30㎛의 구상 용융 실리카를 50 내지 99 중량%, 평균 입경 0.001 내지 1㎛의 구상 용융 실리카를 1 내지 50 중량%를 포함한 용융 실리카　혼합물을　전체 충전제에　대하여　40 내지 100 중량%가 되도록　포함할 수 있다. 또한, 용도에 맞춰 그 최대 입경을 45㎛, 55㎛　및　75㎛　중 어느 하나로 조정해서 사용할 수 있다.
무기 충전제의 사용량은 성형성, 저응력성, 및 고온 강도 등의 요구 물성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 무기 충전제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 70 내지 95 중량%(예를 들면, 80 내지 92 중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 에폭시 수지 조성물의 난연성, 유동성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
실록산 화합물
실록산 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다:
[화학식 1]
Figure pat00006
[화학식 2-1] [화학식 2-2]
Figure pat00007
Figure pat00008
[화학식 2-3]
Figure pat00009
상기 화학식 1 중, R1 내지 R8은 서로 독립적으로 상기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 R1 내지 R8은 모두 상기 화학식 2-2로 표시되는 그룹일 수 있다.
상기 화학식 2-1 내지 2-3 중, a1 내지 a5는 서로 독립적으로 1 내지 20의 정수 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 a1은 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고, 상기 a2 내지 a5는 서로 독립적으로 1 내지 5의 정수 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 R1 내지 R8은 상기 화학식 2-2로 표시되는 그룹이고, 상기 a2는 3이고, 상기 a3은 1일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명자들의 연구에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 점도를 크게 증가시키지 않으면서, 경화물의 인성을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한, 상기 실록산 화합물은 경화물의 유리전이온도 저하를 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다.
실록산 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 실록산 화합물은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중에 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 실록산 화합물은 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중에 0.1 내지 5 중량%로, 예를 들어 0.1 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 에폭시 수지 조성물의 큰 폭의 점도 증가 없이 우수한 인성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다.
경화 촉진제
경화 촉진제는 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진하는 물질이다. 경화 촉진제로는 예를 들면,　3급 아민, 유기금속 화합물, 유기인 화합물, 이미다졸 화합물 및 붕소 화합물 등이 사용 가능하다. 3급 아민의 예로는 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디에틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀, 2-2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디아미노메틸)페놀과 트리-2-에틸헥실산염 등이 있다. 유기 금속 화합물의 예로는 크로뮴아세틸아세토네이트, 징크아세틸아세토네이트, 니켈아세틸아세토네이트　등이 있다. 유기인 화합물의 예로는 트리스-4-메톡시포스핀, 테트라부틸포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 페닐포스핀, 디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스핀트리페닐보란, 트리페닐포스핀-1,4-벤조퀴논　부가물 등이 있다. 이미다졸 화합물의 예로는 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸,　2-페닐이미다졸,　2-아미노이미다졸, 2-메틸-1-비닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸　등이 있다. 붕소화합물의 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),　페놀노볼락 수지염, 3급 아민염, 4급 암모늄염, 포스포늄염 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
경화 촉진제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 경화 촉진제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중　0.01 내지 2 중량%, 예를 들면 0.02 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다.　 상기의 범위에서 에폭시 수지 조성물의 경화를 촉진하고, 경화도도 좋은 장점이 있을 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 커플링제, 이형제, 착색제 중 하나 이상을 더 포함할 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 예로는 에폭시 실란, 아미노 실란, 우레이도 실란, 머캅토 실란 및 알킬 실란 등을 들 수 있다. 상기 커플링제는 단독으로 사용할 수 있으며 병용해서 사용할 수도 있다. 커플링제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 커플링제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%(예를 들면, 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. 이형제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 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 카본 블랙, 티탄 블랙, 티탄 질화물, 인산수산화구리(dicopper hydroxide phosphate), 철산화물, 운모 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 착색제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 착색제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%(예를 들면, 0.05 내지 3 중량%)로 포함될 수 있다.
이외에도, 본 발명의 일 구현예에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 상기 조성물에 악영향을 끼치지 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.
반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 상기와 같은 성분들을 동시에 또는 별도로 필요에 따라 가열 또는 냉각 처리를 행하면서 교반, 용해, 혼합, 분산하여 얻을 수 있다. 이 경우, 혼합, 교반, 분산 등의 장치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 교반, 가열 및 냉각 장치를 구비한 분쇄기, 2축 롤, 3축 롤, 볼밀, 연속 압출기, 플라네터리 믹서, 마스콜로이더 등을 단독으로 또는 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 반도체 소자, 특히 모바일 디스플레이 또는 자동차의 지문 인식 센서에 장착되는 반도체 소자에 유용하게 적용될 수 있다. 상기 에폭시　수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로는 저압 트랜스퍼 성형법이 일반적으로 사용될 수 있다. 그러나, 인젝션(injection) 성형법이나 캐스팅(casting) 등의 방법으로도 성형이　가능하다.
다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 구현예에 따른 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치가 개시된다.
이하, 실시예를 들어 본 발명의 일 구현예를 따르는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
하기 실시예 및 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A) 에폭시 수지
(a1) 지환식 에폭시 수지인 Daicel사의 CELLOXIDE 8000을 사용하였다.
(a2) 비페닐 아랄킬형 에폭시 수지인 Nippon Kayaku사의 NC-3000을 사용하였다.
(a3) 다관능성 에폭시 수지인 Nippon Kayaku사의 EPPN-501HY를 사용하였다.
(B) 경화제: 산무수물인 New Japan Chemical사의 MH-700을 사용하였다.
(C) 경화촉진제: SHIKOKU사의 2P4MHZ-PW을 사용하였다.
(D) 무기충전제: 평균 입경이 18㎛인 구상 용융 실리카와 평균 입경이 0.5㎛인 구상 용융 실리카를 9 대 1의 중량비로 혼합하여 사용하였다.
(E) 커플링제: 머캡토프로필트리메톡시실란인 Shin-Etsu사의 KBM-803을 사용하였다.
(F) 착색제: 카본 블랙인 Matsusita Chemical사의 MA-600을 사용하였다.
(G) 실록산 화합물: 글리시딜 POSS(polyhedral oligomeric silsesquioxanes)인 Hybrid Plastics사의 EP0409를 사용하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
　상기 각 성분들을 하기 표 1의 조성에 따라 평량한 후 혼련하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서 각 조성물의 사용량 단위는 중량%이다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
(A) (a1) 4.27 3.88 3.48 3.06 4.63 3.64 3.48
(a2) - - - - - 1.56 -
(a3) - - - - - 1.49
(B) 6.36 6.25 6.13 6.00 6.47 5.90 6.13
(C) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
(D) 88.0 88.0 88.0 88.0 88.0 88.0 88.0
(E) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
(F) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
(G) 0.47 0.97 1.49 2.04 - - -
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 물성을 하기 물성 평가 방법에 따라 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1) 점도 측정(poise): 회전점도계 측정장비(Brookfield사 HBT형 점도계)를 이용하여 25℃, 2.5(1/s) 전단 속도에서 측정하였다.
(2) 유리전이온도(℃): 열기계 분석기(Thermomechanical Analyzer, TMA)를 이용하여 측정하였다. 이때 TMA는 25℃에서 분당 10℃씩 온도를 상승시켜 300℃까지 측정하는 조건으로 설정하였다.
(3) 상온 굴곡강도(kgf/mm2): 　ASTM D-790에 준하여 표준 시편(125×12.6×6.4mm)을 제조한 후 175℃에서 4시간 경화시킨 시편으로 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 25℃에서 측정하였다.
(4) 인성(kgf/mm): ASTM D-790에 준하여 표준 시편(125×12.6×6.4mm)을 제조한 후 175℃에서　4시간 경화시킨　시편으로　UTM을　이용하여 25℃에서 3점 굽힘 시험(3-point bending test) 모드로 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3
점도(poise) 3700 3750 3800 3800 3600 5400 5600
유리전이온도(℃) 200 198 195 185 201 178 185
굴곡강도(kgf/mm2) 12 15 15 18 6 12 10
인성(kgf/mm) 36 53 54 58 12 34 39
상기 표 2로부터, 실시예 1 내지 4의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 비교예 1 내지 3의 에폭시 수지 조성물에 비하여 큰 폭의 점도 상승 없이 높은 인성을 가짐을 확인할 수 있다.
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)

  1. 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제, 및 하기 화학식 1로 표시되는 실록산 화합물을 포함한, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00010

    [화학식 2-1] [화학식 2-2]
    Figure pat00011
    Figure pat00012

    [화학식 2-3]
    Figure pat00013

    상기 화학식 1 중,
    R1 내지 R8은 서로 독립적으로 상기 화학식 2-1 내지 2-3으로 표시되는 그룹 중에서 선택되고,
    a1 내지 a5는 서로 독립적으로 1 내지 20의 정수 중에서 선택되고,
    *은 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R8은 상기 화학식 2-2로 표시되는 그룹인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R8은 상기 화학식 2-2로 표시되는 그룹이고, 상기 a2은 3이고, 상기 a3은 1인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 상기 에폭시 수지 조성물 중에 0.1 내지 10 중량% 함유된, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 지환식 에폭시 수지인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는 산무수물인, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    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%, 및
    상기 실록산 화합물 0.1 내지 10 중량%를 포함한, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 장치.
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