WO2019124892A1 - 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물 - Google Patents

전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물 Download PDF

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장진탁
오희봉
이태현
박윤재
이찬규
김민우
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    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys

Definitions

  • the present invention relates to a composition used for coating a semiconductor leadframe, and to a semiconductor leadframe coating composition for shielding electromagnetic waves used for coating a semiconductor leadframe with electromagnetic interference (EMI) shielding function.
  • EMI electromagnetic interference
  • EMI Electromagnetic Interference
  • an electromagnetic interference (EMI) shielding layer thinly in such a semiconductor lead frame
  • techniques for improving the shielding efficiency and simplifying the production process have been developed by using a spray coating method or the like in addition to sputtering to thin the shielding layer .
  • the electromagnetic interference shielding technology by sputtering has a problem in that it is expensive to increase the cost, and the device is thickened due to the circuit for shielding the electromagnetic electromagnetic interference, which makes it difficult to miniaturize and thin film.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a composition for semiconductor lead frame coating for shielding electromagnetic interference which may occur in an electronic component of a semiconductor device. And more particularly, to a coating liquid composition used for spray coating to form an electromagnetic wave shielding layer on a semiconductor lead frame. In this way, it is possible to obtain a coating layer having a thickness smaller than that of the conventional sputtering method, which is a method of forming a high-cost coating layer, and advantageous for mass production and simplification of the process .
  • the present invention provides a semiconductor lead frame coating composition for shielding electromagnetic wave, comprising a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin, an organic solvent, an additive and conductive particles.
  • the semiconductor lead frame coating composition for electromagnetic wave shielding according to an embodiment of the present invention having various technical features as described above has a function of shielding electromagnetic interference generated in a semiconductor device.
  • Fig. 1 is a schematic view showing the formula of a thermoplastic resin and / or a silicone resin as a thermosetting resin according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the chemical formula of a melamine resin as a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin according to an embodiment of the present invention.
  • the semiconductor lead frame coating composition for electromagnetic shielding of the present invention comprises a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin, an organic solvent, an additive and conductive particles.
  • thermoplastic resin and / or the thermosetting resin may be formed of a resin such as a silicone resin, a melamine resin, an acrylic resin, a phenoxy resin, a thermoplastic polyester, a polyamide, a vinylidene resin, a polyurethane, a polyolefin, a polysulfide rubber, Rubber, and epoxy resin, and may be various types of block copolymers.
  • a resin such as a silicone resin, a melamine resin, an acrylic resin, a phenoxy resin, a thermoplastic polyester, a polyamide, a vinylidene resin, a polyurethane, a polyolefin, a polysulfide rubber, Rubber, and epoxy resin, and may be various types of block copolymers.
  • thermoplastic resin includes a silicone resin, a melamine resin, an acrylic resin, a phenoxy resin, a thermoplastic polyester resin, a polyamide resin, a polyurethane resin, a polyolefin resin, a vinylidene resin, a polysulfide rubber and a nitrile rubber,
  • the thermoplastic resin is a silicone resin or a melamine resin or a mixture thereof.
  • Fig. 1 is a schematic view showing the formula of a thermoplastic resin and / or a silicone resin as a thermosetting resin according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 is a schematic view showing the formula of a melamine resin as a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin according to an embodiment of the present invention.
  • the silicone resin and the polymer compound according to the formula of the melamine resin shown in FIG. 1 and FIG. 2 may have a weight average molecular weight (Mw) of 2,000 to 5,000 and a viscosity of 4000 to 12000 cps.
  • the organic solvent used in the semiconductor lead frame coating composition for shielding electromagnetic wave includes a solvent selected from the group consisting of glycol, alcohol, ether, ester, carboxylic acid, organic sulfur solvent, and mixtures thereof .
  • the solvent is selected from the group consisting of dipropylene glycol methyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, methyl isobutyl ketone, 2-butoxyethanol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 4-methyl- Methyl-2-pyrrolidone, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono Methyl ether, phenol, terpineol, gamma -butyrolactone, methyl succinate and methyl glutarate and ester mixtures containing dimethyl adipate, butyl
  • a reactive diluent may be used, and examples thereof include 2-phenoxyethyl acrylate, neodecanoic acid-2,3-epoxypropyl ester, 1,4-butanediol diglycidyl ether; C8-C10 alkyl glycidyl ether selected from n-butyl glycidyl ether and 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenylglycidyl ether, cresyl glycidyl ether and ps-butylphenyl glycidyl ether Selected aromatic glycidyl ether, tetraglycidyl bis (p-aminophenyl) -methane, formaldehyde and glycidyl ether-containing epoxy phenol novolak resins, styrene oxide and a-pinene oxide, allyl glycidyl ether,
  • the organic leadframe coating composition for electromagnetic shielding according to the present invention comprises 10 to 75 wt%, preferably 30 to 65 wt%, of an organic solvent or reactive diluent based on the total weight of the composition.
  • the total amount of the organic solvent or the reactive diluent in the semiconductor lead frame coating composition for electromagnetic shielding according to the present invention does not exceed 75 wt% of the total weight of the composition. If the amount of the organic solvent or the reactive diluent in the composition is too large, the electric conductivity and the adhesive force may be lowered. In addition, if the level of the organic solvent and the reactive diluent is too lower than the above-mentioned ratio, the viscosity may be excessively high and the electric conductivity may be lowered.
  • Conductive particles of the semiconductor lead frame coating composition for shielding electromagnetic waves according to the present invention include silver (Ag) particles.
  • the silver particles may be plate-like or spherical.
  • Suitable particles used in the present invention preferably have an average particle size of preferably not less than 15 nm and less than 80 mu m, preferably less than 60 mu m.
  • the grain size of the silver particles is too large, the surface of the EMI shielding layer may be uneven and pores in the EMI shielding layer may be generated.
  • the particle size is too low, the electrical conductivity is lowered and the viscosity of the produced paste may become too high So there may be a problem.

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Abstract

전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물에 대해 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물은 반도체 장치의 전자부품에서 발생할 수 있는 전자파 간섭을 차폐하기 위한 반도체 리드프레임 코팅용 조성물을 제공하고자 한다. 이를 위하여 반도체 리드프레임에 전자파 차폐층을 형성하기 위해 스프레이 코팅을 실시할 때 사용되는 코팅액 조성물에 관한 것이다. 이를 통하여 반도체 장치에서 발생하는 전자파 간섭을 차폐하는 기능을 가질 수 있으며, 종래의 고가 코팅층 형성방법인 스퍼터링 방법에 비하여 경제적이면서 박막의 코팅층을 얻을 수 있으며 대량 생산에 유리하고 공정을 간소화할 수 있는 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물
본 발명은, 반도체 리드프레임의 코팅에 사용되는 조성물에 관한 것으로, 전자파 간섭(EMI)차폐 기능을 갖도록 반도체 리드프레임을 코팅하기 위하여 사용되는 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 요즘의 휴대전화와 스마트폰은 국제화 시대에 대응하고 기능을 향상하기 위해서 기기에 탑재하는 무선시스템의 수가 늘고 있다. 이러한 전자장비에 사용되는 내장회로의 클럭(clock) 주파수와 데이터 전송속도는 빨라져서 무선시스템에서 사용하는 전자기 잡음(이하 잡음으로 약기)이 발생하기 쉽다. EMI (전자기적인 간섭)는 이러한 장치에서 회로 기능을 약화시키고, 오동작을 일으킬 수 있는 불필요한 신호로 장비가 동작되는 동안은 불가분하게 발생된다. 다시 말해, 선형적인 신호가 비선형 회로망을 통과하면 출력에 비선형적인 고조파가 발생하는데 이를 EMI라 한다. 따라서 이러한 반도체 리드프레임에 전자파 간섭(EMI) 차폐층을 박형으로 형성하기 위하여 스퍼터링 외에도 스프레이 코팅법 등을 이용하여 차폐층을 박막화하면서도 차폐 효율을 향상시키고 생산 공정을 단순화하기 위한 기술 개발이 이루어지고 있다. 스퍼터링에 의한 전자파 간섭 차폐 기술은 원가 상승 부담이 크며 전자기적 전자파 간섭을 차단하기 위한 회로 때문에 기기가 두꺼워져서 소형화하고 박형화(thin film)하는 데 장애가 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 장치의 전자부품에서 발생할 수 있는 전자파 간섭을 차폐하기 위한 반도체 리드프레임 코팅용 조성물을 제공하고자 한다. 이를 위하여 반도체 리드프레임에 전자파 차폐층을 형성하기 위해 스프레이 코팅을 실시할 때 사용되는 코팅액 조성물에 관한 것이다. 이를 통하여 반도체 장치에서 발생하는 전자파 간섭을 차폐하는 기능을 가질 수 있으며, 종래의 고가 코팅층 형성방법인 스퍼터링 방법에 비하여 경제적이면서 박막의 코팅층을 얻을 수 있으며 대량 생산에 유리하고 공정을 간소화할 수 있는 장점이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물은, 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지와, 유기용매와, 첨가제 및 전도성 입자를 포함한다.
전술한 바와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물은 반도체 장치에서 발생하는 전자파 간섭을 차폐하는 기능을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로서 실리콘 수지의 화학식을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로서 멜라민 수지의 화학식을 나타내는 모식도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물은 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지와, 유기용매와, 첨가제 및 전도성 입자를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 일실시예에 따른 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지는 실리콘 수지, 멜라민 수지, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 열가소성 폴리에스테르, 폴리아미드, 비닐리덴 수지, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리설파이드 고무 및 니트릴 고무, 에폭시 수지를 포함하는 것으로, 다양한 형태의 블록 공중합체일 수 있다. 이와 같은 열가소성 수지에는 실리콘 수지, 멜라민 수지, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 열가소성 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지, 비닐리덴 수지, 폴리설파이드 고무, 및 니트릴 고무가 포함되며 바람직하게는 열가소성 수지는 실리콘 수지 또는 멜라민 수지 또는 이들의 혼합물이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로서 실리콘 수지의 화학식을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지로서 멜라민 수지의 화학식을 나타내는 모식도이다. 상기 도 1 및 도 2에 나타낸 실리콘 수지 및 멜라민 수지의 화학식에 의한 고분자 화합물은 중량평균분자량(Mw)이 2,000-5,000일 수 있으며 점도는 4000~12000cps일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물에 사용되는 유기용매는 글리콜, 알콜, 에테르, 에스테르, 카복실산, 유기 황 용매 및 이들의 혼합물 로 구성되는 군으로부터 선택된 용매를 포함한다. 바람직하게는 상기 용매는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 메틸 이소부틸 케톤, 2-부톡시 에탄올, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 4-메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 디 메틸 설폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디 에틸렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 페놀, 테르피네올, γ-부티로 락톤, 메틸 석시네이트 및 글루타르산 메틸 및 디메틸 아디페이트 함유 에스테르 혼합물, 부틸 글리콜 아세테이트, 및 이들의 혼합물로 중 선택된다.
또한, 첨가제로서 반응성 희석제가 사용될 수 있으며, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 네오데칸산-2,3-에폭시프로필 에스테르, 1,4-부탄디올디글리시딜 에테르; n-부틸글리시딜 에테르 및 2-에틸헥실 글리시딜 에테르로부터 선택된 C8-C10 알킬 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, 크레실 글리시딜 에테르 및 p-s-부틸페 닐 글리시딜 에테르로부터 선택된 방향족 글리시딜 에테르, 테트라글리시딜비스-(p-아미노페닐)-메탄, 포름알데히드 및 글리시딜 에테르 함유 에폭시 페놀 노볼락 수지, 스티렌 옥사이드 및 a-피넨 옥사이드, 알릴 글리시딜 에테르, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 및 1-비닐-3,4-에폭시사이클로헥산으로부터 선택된 다른 작용기(들)를 갖는 모노에폭사이드 화합물, (폴리)에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, (폴리)프로필렌 글리 콜 디글리시딜 에테르, 부탄디올 디글리시딜 에테르 및 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르로부터 선택된 디에 폭사이드 화합물, 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 및 글리세린 트리글리시딜 에테르로부터 선택된 트리에폭사이드 화합물 및 이들의 혼합물을 포함하며 이 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물의 총 중량에 대해 10 내지 75 중량%, 바람직하게는 30 내지 65 중량%의 유기용매 또는 반응성 희석제를 포함한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물 내 유기용매 또는 반응성 희석제의 총량이, 이 조성물 총 중량의 75 중량%를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 조성물 내 유기용매 또는 반응성 희석제의 양이 너무 많으면 전기전도도 및 접착력이 저하될 수 있기 때문이다. 또한, 유기용매 및 반응성 희석제 수준이 상술한 비율보다 너무 낮으면 점도가 지나치게 높아질 수 있으며 전기전도도의 저하를 유발할 있다.
본 발명에 따른 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물의 전도성 입자를 포함하여야 한다. 전도성 입자를 통해 전기전도도를 얻기 위함이며 이때 전도성 입자로는 은(Ag) 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 이때 은 입자는 판상이거나 구형일 수 있다.
본 발명에 사용된 적합한 입자는 바람직하게는 15 nm 이상 80 μm 미만, 바람직하게는 60 μm 미만의 평균 입도를 갖는 것이 바람직하다. 이때 은 입자의 입도가 지나치게 큰 경우에는 EMI 차폐층의 표면이 불균일해 질 수 있으며, EMI 차폐층 내 공극이 발생할 수 있으며 입도가 지나치게 낮은 경우에는 전기전도도가 낮아지며 제조된 페이스트의 점도가 지나치게 높아질 수 있으므로 문제가 발생할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시 예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예들의 범위는 여기에서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
종래의 고가 코팅층 형성방법인 스퍼터링 방법에 비하여 경제적이면서 박막의 코팅층을 얻을 수 있으며 대량 생산에 유리하고 공정을 간소화할 수 있다.

Claims (6)

  1. 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지와, 유기용매와, 첨가제 및 전도성 입자를 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지는 실리콘 수지, 멜라민 수지, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 열가소성 폴리에스테르, 폴리아미드, 비닐리덴 수지, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리설파이드 고무 및 니트릴 고무, 에폭시 수지를 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매는 글리콜, 알콜, 에테르, 에스테르, 카복실산, 유기 황 용매 및 이들의 혼합물 로 구성되는 군으로부터 선택된 용매를 포함혼합물을 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유기용매는 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 메틸 이소부틸 케톤, 2-부톡시 에탄올, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트, 4-메틸-1,3-디옥솔란-2-온, 디 메틸 설폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디 에틸렌글리콜 에틸 에테르 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 페놀, 테르피네올, γ-부티로 락톤, 메틸 석시네이트 및 글루타르산 메틸 및 디메틸 아디페이트 함유 에스테르 혼합물, 부틸 글리콜 아세테이트, 및 이들의 혼합물을 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 반응성 희석제로서, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 네오데칸산-2,3- 에폭시프로필 에스테르, 1,4-부탄디올디글리시딜 에테르; n-부틸글리시딜 에테르 및 2-에틸헥실 글리시딜 에테르로부터 선택된 C8-C10 알킬 글리시딜 에테르, 페닐 글리시딜 에테르, 크레실 글리시딜 에테르 및 p-s-부틸페 닐 글리시딜 에테르로부터 선택된 방향족 글리시딜 에테르, 테트라글리시딜비스-(p-아미노페닐)-메탄, 포름알데히드 및 글리시딜 에테르 함유 에폭시 페놀 노볼락 수지, 스티렌 옥사이드 및 a-피넨 옥사이드, 알릴 글리시딜 에테르, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 및 1-비닐-3,4-에폭시사이클로헥산으로부터 선택된 다른 작용기(들)를 갖는 모노에폭사이드 화합물, (폴리)에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, (폴리)프로필렌 글리 콜 디글리시딜 에테르, 부탄디올 디글리시딜 에테르 및 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르로부터 선택된 디에 폭사이드 화합물, 및 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 및 글리세린 트리글리시딜 에테르로부터 선택된 트리에폭사이드 화합물 및 이들의 혼합물을 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전도성 입자는 은(Ag) 입자를 포함하는, 전자파 차폐용 반도체 리드프레임 코팅 조성물.
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