KR20210031234A - 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 - Google Patents

반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자 Download PDF

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Abstract

에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제 및 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물, 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자가 개시된다.

Description

반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자{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 소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는 성형성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자에 관한 것이다.
IC(integrated circuit), LSI(large scale integration) 등의 반도체 소자를 포장하고 반도체 장치를 얻는 방법으로는 에폭시 수지 조성물을 이용한 트랜스퍼(transfer) 성형이 저비용, 대량 생산에 적합하다는 점에서 널리 사용되고 있다.
에폭시 수지 조성물에는 양호한 유동성, 충전성, 성형성 등이 요구되며, 이를 위해 에폭시 수지 조성물 중 무기 충전제의 배합량을 높이는 방법이 제안되었다. 그러나, 무기 충전제의 함량을 높일 경우, 유동성 및 성형성이 저하되는 문제가 발생한다.
상술한 문제를 해결하기 위하여 에폭시 수지 조성물에 액상 레벨링제를 혼합하는 방법이 제안되었으나, 액상 레벨링제가 무기 충전제와 뭉쳐 분산이 고르지 않게 되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 성형성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 소자를 제공하는 것이다.
1. 일 측면에 따르면, 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제, 및 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물이 제공된다.
2. 상기 1에서, 상기 레벨링제는 실리카를 20 내지 50 중량%로 포함하고, 아크릴계 고분자를 50 내지 80중량%로 포함할 수 있다.
3. 상기 1 또는 2에서, 상기 아크릴계 고분자는 n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합으로부터 유래된 단위를 포함할 수 있다.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나에서, 상기 레벨링제는 상기 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.
5. 상기 1 내지 3 중 어느 하나에서, 상기 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 레벨링제 0.01 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
6. 다른 측면에 따르면, 상기 1 내지 5 중 어느 하나의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 소자가 제공된다.
본 발명은 성형성이 우수한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용하여 밀봉된 반도체 소자를 제공하는 효과를 가질 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 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 수치 범위를 나타내는 "a 내지 b" 에서 "내지"는 a 이상 b 이하로 정의한다.
본 명세서 중 (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트와 메타크릴레이트 둘 다 가능함을 의미할 수 있다.
일 측면에 따르면, 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제 및 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제를 포함할 수 있다.
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 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, 비스히드록시바이페닐계 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔계 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 일 구현예에 따르면, 에폭시 수지는 바이페닐형 에폭시 수지 및/또는 페놀아랄킬형 에폭시 수지를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
에폭시 수지는 경화성 측면을 고려할 때 에폭시 당량이 100 내지 500g/eq인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 범위에서 경화도를 높일 수 있다.
에폭시 수지는 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있으며, 에폭시 수지에 경화제, 경화 촉진제, 이형제, 커플링제 및 응력 완화제 등의 기타 성분과 멜트 마스터 배치(melt master batch)와 같은 선반응을 시켜 만든 부가 화합물 형태로 사용할 수도 있다.
에폭시 수지의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 에폭시 수지는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중에 0.5 내지 20 중량%(예를 들어, 1 내지 15 중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않을 수 있다.
경화제
경화제는 반도체 소자 밀봉용으로 일반적으로 사용되는 경화제들이 사용될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 경화제는 페놀성 경화제를 사용할 수 있고, 예를 들면 페놀성 경화제는 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(히드록시페닐)메탄, 디히드록시바이페닐을 포함하는 다가 페놀 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 경화제는 자일록형 페놀 수지를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
경화제는 경화성 측면을 고려할 때 히드록시기 당량이 90 내지 250g/eq가 될 수 있다. 상기 범위에서, 경화도를 높일 수 있다.
경화제는 각각 단독 혹은 병용하여 사용될 수 있다. 또한, 경화제에 에폭시 수지, 경화 촉진제, 이형제 및 응력 완화제 등의 기타 성분과 멜트 마스터 배치와 같은 선반응을 시켜 만든 부가 화합물로도 사용할 수 있다.
경화제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 경화제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.1 내지 13 중량%(예를 들면, 1 내지 10 중량%)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 경화성이 저하되지 않을 수 있다.
에폭시 수지와 경화제와의 배합비는 패키지에서의 기계적 성질 및 내습 신뢰성의 요구에 따라 조절될 수 있다. 예를 들면, 경화제에 대한 에폭시 수지의 화학 당량비는 0.95 내지 3, 예를 들면 1 내지 2, 다른 예를 들면 1 내지 1.75일 수 있다. 에폭시 수지와 경화제의 당량비가 상기 범위를 만족할 경우, 조성물의 경화 후에 우수한 강도를 구현할 수 있다.
무기 충전제
무기 충전제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물의 기계적 물성의 향상과 저응력화를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 무기 충전제는 반도체 소자 밀봉에 사용되는 일반적인 무기 충전제들이 제한 없이 사용될 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 무기 충전제로서 용융 실리카, 결정성 실리카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 알루미나, 마그네시아, 클레이(clay), 탈크(talc), 규산칼슘, 산화티탄, 산화안티몬, 유리섬유 등을 사용할 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 포함될 수 있다. 용융 실리카의 형상 및 입경은 특별히 한정되지 않으나, 평균 입경(D50) 5 내지 30㎛의 구상 용융 실리카를 50 내지 99 중량%, 평균 입경(D50) 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. 여기서, 평균 입경(D50)은 입도 분석기를 사용하여 측정될 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 95 중량%, 다른 예를 들면 83 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물의 난연성, 유동성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.
실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제
본 발명의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상(예를 들면, 분말 형태) 레벨링제를 포함함으로써, 무기 충전제와의 상용성을 개선하여 무기 충전제의 분산성을 향상시킬 수 있고, 그 결과 우수한 성형성을 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제는 아크릴계 고분자 내에 실리카가 분산 함침되어 있을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제는, 예를 들어 아크릴계 고분자에 실리카를 혼합하고 교반하여 제조될 수 있다. 아크릴계 고분자로는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 등으로부터 유래된 반복 단위를 포함하는 아크릴계 고분자가 사용될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 아크릴계 고분자는 인산 변성 아크릴계 고분자일 수 있으며, 이러한 경우 아크릴계 고분자에 인산을 혼합하고 반응시켜 인산 변성 아크릴계 고분자를 제조한 뒤, 상기 인산 변성 아크릴계 고분자에 실리카(예를 들면, 친수성 합성 실리카 입자)를 혼합하고 교반하여 제조할 수도 있다. 상업적으로 이용 가능한 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제로는 케이에스케미칼社의 Rheoflow PLP 시리즈를 들 수 있다.
일 구현예에 따르면, 아크릴계 고분자의 수평균분자량은 2,000 내지 20,000일 수 있다. 여기서, 수평균분자량은 겔투과크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정되는 폴리스티렌 환산의 수평균분자량을 의미할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 고상 레벨링제 중 실리카는 20 내지 50 중량%로 포함되고, 아크릴계 고분자는 50 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 무기 충전제와의 상용성 개선 효과가 우수할 수 있다. 예를 들어, 고상 레벨링제 중 실리카는 20 내지 40 중량%로 포함되고, 아크릴계 고분자는 60 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 다른 예를 들면, 고상 레벨링제 중 실리카는 30 내지 40 중량%로 포함되고, 아크릴계 고분자는 60 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 고상 레벨링제 중 실리카는 32 내지 34 중량%로 포함되고, 아크릴계 고분자는 66 내지 68 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제의 사용량은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 레벨링제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%, 예를 들면 0.02 내지 4 중량%, 다른 예를 들면 0.05 내지 3 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 성형성 개선 효과가 있을 수 있다.
반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다.
경화 촉진제
경화 촉진제는 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진하는 물질을 일컬을 수 있다. 경화 촉진제로는, 예를 들어 3급 아민, 유기금속 화합물, 유기인 화합물, 이미다졸 화합물, 붕소 화합물 등이 사용될 수 있다.
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. 유기금속 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, 경화 촉진제의 예로는 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 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
경화 촉진제는 에폭시 수지 또는 경화제와 선 반응하여 만든 부가물을 사용하는 것도 가능할 수 있다.
경화 촉진제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 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. 상기 범위에서, 조성물의 경화를 촉진하고, 경화도도 좋은 장점이 있을 수 있다.
반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 커플링제, 이형제 및 착색제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
커플링제
커플링제는 에폭시 수지와 무기 충전제 사이에서 반응하여 계면 강도를 향상시키기 위한 것으로, 커플링제의 예로는 실란 커플링제를 들 수 있다. 실란 커플링제는 에폭시 수지와 무기 충전제 사이에서 반응하여, 에폭시 수지와 무기 충전제의 계면 강도를 향상시키는 것이면 되고, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다. 실란 커플링제의 예로는 에폭시 실란, 아미노 실란, 우레이도 실란, 머캅토 실란, 알킬 실란 등을 들 수 있다. 커플링제는 단독으로 사용할 수 있으며 병용해서 사용할 수도 있다.
커플링제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 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, 조성물 경화물의 강도가 향상될 수 있다.
이형제
이형제로는 파라핀계 왁스, 에스테르계 왁스, 고급 지방산, 고급 지방산 금속염, 천연 지방산 및 천연 지방산 금속염 중 1종 이상을 사용할 수 있다.
이형제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 이형제는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물 중 0.01 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 1종 이상을 포함할 수 있다.
착색제의 사용량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 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, 반도체 소자 밀봉용 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.
상술한 반도체 소자 밀봉용 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 최종 분말 제품을 얻는 방법으로 제조될 수 있다.
상술한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물은 반도체 소자, 특히 모바일 디스플레이 또는 자동차의 지문 인식 센서에 장착되는 반도체 소자에 유용하게 적용될 수 있다. 상술한 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 사용하여 반도체 소자를 밀봉하는 방법으로서는 저압 트랜스퍼 성형법이 일반적으로 사용될 수 있다. 그러나, 인젝션(injection) 성형법이나 캐스팅(casting) 등의 방법으로도 성형이 가능할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상술한 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 예시로 제시된 것이며, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
(A) 에폭시 수지
(a1) YX-4000(Mitsubishi Chemical)
(a2) NC-3000(Nippon Kayaku)
(B) 경화제: MEH-7800(Meiwa)
(C) 무기 충전제: 평균 입경(D50) 12㎛의 구상 용융실리카
(D) 레벨링제
(d1) Rheoflow® PLP-100H(KS Chemical Co., Ltd.)
(d2) Rheoflow® PLP-650H(KS Chemical Co., Ltd.)
(d3) Rheoflow® PLP-850(KS Chemical Co., Ltd.)
(D') EFKA-3288(BASF)
(E) 경화촉진제: triphenylphosphine(Hokko)
(F) 커플링제: KBM-403(신에츠)
(G) 착색제: MA-100R(Mitsubishi)
(H) 이형제: PE계 왁스(PED-191, Clariant)
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2
상기 각 성분들을 하기 표 1의 조성에 따라 평량한 후 혼합하여 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서 각 조성물의 사용량 단위는 중량%이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
(A) (a1) 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4
(a2) 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
(B) 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7
(C) 85.0 85.0 85.0 87.0 85.0
(D) (d1) 2.0 - - - -
(d2) - 2.0 - - -
(d3) - - 2.0 - -
(D') - - - - 2.0
(E) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
(F) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(G) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
(H) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예의 에폭시 수지 조성물의 물성을 하기 물성 평가 방법에 따라 측정하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
성형성 평가: 제조된 에폭시 수지 조성물로 MPS(Multi Plunger System) 성형기를 이용하여 175℃에서 100초간 트랜스퍼 몰딩으로 성형시켜 FBGA 패키지(15mm×15mm×0.1mm)를 제작하였다. 175℃에서 2시간 동안 후경화시킨 이후 상온으로 냉각하였다. 이후, 육안으로 몰딩된 패키지 표면에 칩 잔사가 관찰되는 패키지 개수를 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
성형성
평가
chip 잔사 발생 수 10ea 9ea 7ea 32ea 17ea
총 시험 패키지 수 56ea 56ea 56ea 56ea 56ea
상기 표 2를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제를 포함하는 실시예 1 내지 3의 에폭시 수지 조성물은 그렇지 않은 비교예 1 및 2의 에폭시 수지 조성물에 비해 칩 잔사가 관찰되는 패키지 개수가 적어 성형성이 우수한 것을 알 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 (6)

  1. 에폭시 수지, 경화제, 무기 충전제, 및 실리카 및 아크릴계 고분자 함유 고상 레벨링제를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레벨링제는 실리카를 20 내지 50 중량%로 포함하고, 아크릴계 고분자를 50 내지 80중량%로 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 고분자는 n-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 또는 이들의 조합으로부터 유래된 단위를 포함하는 것인 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레벨링제는 상기 에폭시 수지 조성물 중 0.01 내지 5 중량%로 포함되는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지 0.5 내지 20 중량%;
    상기 경화제 0.1 내지 13 중량%;
    상기 무기 충전제 70 내지 95 중량%; 및
    상기 레벨링제 0.01 내지 5 중량%를 포함하는 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 반도체 소자 밀봉용 에폭시 수지 조성물을 이용하여 밀봉된 반도체 소자.
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KR20180091088A (ko) * 2015-12-17 2018-08-14 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 내충격성 코팅 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091088A (ko) * 2015-12-17 2018-08-14 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 내충격성 코팅 조성물
KR20180013751A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 반도체 봉지용 에폭시 수지 조성물 및 반도체 장치

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