KR960000217B1 - 반도체소자 봉지용 에폭시수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체소자 봉지용 에폭시수지 조성물(1)
본 발명은 열경화성 수지 조성물에 관한 것으로서, 상세하게로는 경화시간이 단축되고 내습성과 전기적 특성이 향상된 반도체소자 봉지용 에폭시수지 조성물에 관한 것이다.
최근에는 반도체소자 봉지기술과 반도체소자 봉지장비의 발전으로 인하여 수동식인 싱글-플렌저 성형방식 보다 자동성형 방식이 많이 사용되고 있으므로 봉지재도 자동성형에 적합하도록 경화반응시간을 증가시켜 짧은 성형시간 내에 성형이 가능하도록 경화반응성을 개선할 필요가 있다.
이에 관한 종래의 기술로는 일본 공개특허 91-24116, 91-45622, 91-88818, 91-292325호 등에서 개시된 바와 같이 이미다졸류 및 3급 아민류, 포스핀류, 테트라페닐보레이트 염류 등으로 경화속도를 조절하는 방법이 있다.
그러나 상기 방법들은 성형공정후 봉지재 중에 잔존하는 에폭시기 및 수산기로 인하여 내습성 및 전기적 특성이 취약하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로, 경화반응성과 내습성 및 전기적 특성이 향상된 반도체소자 봉지용 에폭시수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 에폭시수지 경화제로서 일반적으로 사용되고 있는 올소크레졸노볼락 페놀수지 보다 반응성이 빠른 하기와 같은 구조를 갖는 경화제를 사용하게 되면 경화반응속도가 증가하여 경화반응성이 향상됨과 아울러, 내습성과 전기적 특성이 저하를 방지할 수 있음을 밝혀내게 되었다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 조성물 및 바람직한 조성비는 아래의 표 1)과 같다.
[표 1]
본 발명에서 사용되는 조성물의 성분을 구체적으로 설명하면, 에폭시수지는 올소-크레졸노볼락형이나 비스-페놀 A형 에폭시수지로서 1분자 중에 적어도 에폭시기를 2개 이상 가지는 EOCN-1020(일본화약(주), 연화점 65-70℃,에폭시 당량 190-210), ESCN-195XL(스미토모 화학(주), 연화점 65-70℃, 에폭시 당량 200-210) 등이 적합하고, 무기충전제의 함량에 따라 에폭시수지의 연화점, 점도 등을 조절하여 사용한다.
유기난연제는 브롬화 노볼락에폭시나 브롬화 비스-페놀 A형 에폭시 등으로 BREN-S(일본화학(주), 연화점 85-100℃, 에폭시 당량 250-300), ESB-400T(스미토모화학(주), 연화점 65-85℃,에폭시 당량 300-400) 등을 사용하며, 경화제는 올소-크레졸 노볼락형 페놀수지 PSM-4261(군영화학(주), 연화점 70-85℃, 수산기 당량 105-107)와 구조식(Ⅰ)-(Ⅳ)와 같은 경화제를 사용한다.
개질제는 분자량이 1000-8000인 에폭시, 아민, 카르복실 변성 실리콘 오일류나, 실리콘 분말, 기타 열가소성 수지 등을 사용하고, 무기충전재 A는 평균입도가 20-3O㎛인 고순도 용융 구상 실리카이며, 무기충전재 B는 평균입도가 3-10㎛인 고순도 용융파쇄형 실리카이다.
무기난연재는 안티몬트리옥사이드나 안티몬펜타옥사이드로서 평균입도가 5㎛ 이하인 것을 사용하며, 결합제는 에폭시기나 아민기를 가지는 글리시독시 프로필 트리메톡시 실란계 등이 사용될 수 있다.
이형제는 천연 왁스류나 합성왁스, 지방산 등을 적당한 비율로 혼용하여 사용하며, 사용량은 0.5-1.0중량부가 적당하다.
착색제는 카아본 블랙을 사용하며, 경화촉진제는 이미다졸류, 포스핀류, 3급 아민류, 테트라트리페닐 보레이트 염류등을 반도체칩의 집적도에 따라서 적당한 비율로 오혼용하여 사용한다.
본 발명의 실시예는 다음과 같다.
[실시예 1]
표 1)의 조성 중 경화제 A는 올소-크레졸 노볼락형 페놀수지를 사용하고, 경화제 B는 구조식(I)의 성분을 15.0중량부 사용하며, 나머지는 표 1)에 기재된 바와 같은 중량비로 평량하여 분쇄혼합기에 미세하게 분쇄한 다음, 용융혼합기(two-roll MILL, KNEADER)에서 온도 80℃에서 7분간 용융혼합하고 상온으로 냉각하여 분말상태로 분쇄한다.
상기와 같이 제조된 에폭시수지조성물을 가열 이송성형기(175℃, 180℃, 45sec, 90sec, 70kg/㎠)를 이용하여 유동성, 경화속도, 유리전이온도, 내습특성, 전기특성(체적저항)등과, 경화물에 잔존하는 에폭시, 수산기 등을 측정하여 그 결과를 표 2)에 나타내었다.
각 측정방법은 다음과 같다.
* 유동성 측정
EMMI-I-66 측정방법으로 스파이럴 플로우 금형(spiral flow mold)에서 가열이송 성형기(175℃, 90sec, 70kg/㎠)로 측정한다.
* 경화속도 측정
JIS-6910방법에 의거 핫플레이트(175℃)에서 용융시켜 경화되는 시간을 측정한다.
* 유리전이온도 측정
ASTM-D-790에 준하여 시편을 제작한 다음, 열분석기(TMA)를 이용하여 유리전이온도를 측정한다. 이때 시편 성형조건을 온도 180℃, 성형 압력 70kg/㎠, 성형시간을 45sec로 한다.
* 내습특성 측정
내습특성용 시편(가로 4cm, 세로 2cm, 두께 0.5cm)을 이송성형기(180℃, 45sec, 70kg/㎠)로 성형하여, 각 시편의 무게를 평량항 다음 가열, 포화수증기(121℃, 2atm)분위기 하에 48시간 방치한 후, 무게를 평량하게 흡수된 수분의 량(흡수율)을 측정한다.
* 전기적 특성(체적저항) 측정
ASTM-D-257 방법에 의하여 시편(지름 10cm, 두께 0.35cm)을 제작하고 가열, 포화 수증기(121℃, 2atm) 분위기 하에 48시간 방지 전후의 체적 저항을 상온, 고온(100℃)에서 측정하였다.
* 미반응 에폭시기, 수산기의 측정
에폭시 조성물을 이송성형기(180℃, 48sec, 70kg/㎠)에서 시편을 성형하여 FT-IR로 미반응기(에폭시, 수산기)를 측정한다.
[실시예 2]
실시예 1의 경화제 B로 구조식(Ⅱ)를 5.0중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1)과 동일하게 제조 및 평가시험을 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1의 경화제 B로 구조식 (Ⅲ)을 3.0중량부 사용할 것을 제외하고 실시예 1)과 동일하게 제조 및 평가시험을 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1의 경화제 B로 구조식 (Ⅳ)를 3.0중량부 사용한 것을 제외하고 실시예 1)과 동일하게 제조 및 평가시험을 실시하였다.
[비교예 1]
실시예 1)의 경화제 B를 사용하지 아니하고 경화제 A만 60.0중량부 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조 및 평가시험을 실시하였다.
[표 2]
* 1 : 상기 에폭시 조성물을 DIP-18PIN PACKAGE에 성형한 다음, 가열, 포화수증기(PCT : 121℃, 2atm) 분위기에서 500시간 방치한 다음, 누설전류를 측정함.
본 발명은 상기 표 2)에서 나타난 바와 같이, 에폭시수지조성물 중 경화제 B로 구조식 I-Ⅳ)과 같은 구조를 가진 경화제를 사용함으로써 짧은 성형 조건(180℃, 45sec)에서 미반응기를 급격하게 감소시켜 흡수율, 체적저항 등을 개선하였고, 아울러 기존의 에폭시수지조성물보다 누설전류에 의해 불량율을 개선하는 효과를 나타내다.

Claims (7)

  1. 에폭시수지, 페놀수지, 유기난연제, 무기난연제, 개질제, 무기충전제, 기타 첨가제로 구성되는 에폭시 수지조성물에 있어서, 경화제로 하기 구조식(I)과 같은 구조를 가지는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 사용되는 경화제의 양은 에폭시수지 100중량부에 대하여 5.0-15.0중량부임을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  3. 에폭시수지, 페놀수지, 유기난연제, 무기난연제, 개질제, 무기충전재, 기타 첨가제로 구성되는 에폭시 수지조성물에 있어서, 경화제로 하기 구조식(Ⅱ)와 같은 구조를 가지는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도제 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  4. 에폭시수지, 페놀수지, 유기난연제, 무기난연제, 개질제, 무기충전재, 기타 첨가제로 구성되는 에폭시 수지조성물에 있어서, 경화제로 하기 구조식(Ⅲ)과 같은 구조를 가지는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  5. 에폭시수지, 페놀수지, 유기난연제, 무기난연제, 개질제, 무기충전재, 기타 첨가제로 구성되는 에폭시 수지조성물에 있어서, 경화제로 하기 구조식(Ⅳ)와 같은 구조를 가지는 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  6. 제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용되는 경화제의 양은 에폭시수지 100중량부에 대하여 3.0-10.0중량부임을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 무기충전재로 평균입도가 3-10㎛, 20-30㎛인 2종이상의 구상 및 각상의 실리카를 혼합하여 사용함을 특징으로 하는 반도체 소자 봉지용 에폭시수지 조성물.
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WO2015076633A1 (ko) * 2013-11-25 2015-05-28 주식회사 엘지화학 도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체

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WO2015076633A1 (ko) * 2013-11-25 2015-05-28 주식회사 엘지화학 도전성 패턴 형성용 조성물 및 도전성 패턴을 갖는 수지 구조체

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