화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 봄 (04/14 ~ 04/15, 전경련회관)
권호 30권 1호, p.156
발표분야 고분자 합성
제목 Acid capping agent를 이용한 저온 경화성 NCA(Non-Conductive Adhesive)의 합성
초록 과거에는 반도체 소자의 밀봉에 세라믹이나 유리, 금속 등을 이용한 기밀 봉지 방식이 사용되어 왔으나, 가격이 비싸며 대량생산이 쉽지 않아서 일부 제한적 영역에서만 사용되고 있다. 그래서 최근에는 90% 이상이 Plastic packaging 방법을 사용하고 있다. 그 중 epoxy resin을 이용한 Epoxy Molding Compound(EMC)를 반도체 등의 전자 부품에 이용한다면 전기절연성, 기계적 특성, 내열성, 내습성 등이 매우 우수하게 되어 높은 신뢰성을 가질 수가 있다1. 최근에는 반도체 소자의 직접도가 증가함에 따라서 표면 실장형 팩키지가 확산되어 소형화, 박형화가 이루어 지고 있다. 이러한 경향은 반도체 팩키지 내부의 열응력을 증가시킬 수 있어 크랙을 야기 할 수 있고 또 표면 실장 시 200℃내외의 열이 가해져 보관 중에 외부로부터 흡수된 수분이 기화 팽창하여 패키지 내부의 박리를 일으킬 수 가 있어 내습성을 저하 시킬 우려가 있다. 때문에 EMC를 사용할 경우 epoxy resisn이 만약 저온에서 경화가 가능하다면 표면 실장 시 발생하는 문제점을 개선 할 수 있을 것이다. 일반적으로 epoxy resin은 일액형과 이액형으로 나눌 수 있다. 일액형은 수지와 경화제를 혼합하여 넣기 때문에 사용이 간편하지만 상온에서 보관 시 경화가 일어 날 수 있기 때문에 보관상의 어려움이 있다. 이액형의 경우 경화제와 수지가 분리 되어 있어 상온에서 경화가 가지 않지만 사용하려면 서로 혼합과정을 거쳐야 하고 그 과정에서 경화제와 수지가 균일이 섞이지 않을 수 있기 때문에 반도체에 사용되는 패키징 재료로서 신뢰성이 떨어 질 수 있다. 그러므로 일액형의 형태의 에폭시 수지가 상온에서 경화가 일어 나지 않고 원하는 온도에서 경화가 진행되는 열잠재성 경화제와 혼합되어 있다면 위에 제기된 문제점을 방지 할 수 있을 것이다. 열잠재성 경화제를 합성하기 위해 isocyanate 와 Acid(Phenol)의 우레탄 결합을 이용한 acid capping theory를 이용하였다2. 상온에서 isocyanate와 acid의 반응으로 우레탄 결합으로 존재하여 분해되지 않다가 경화 온도에 이르면 우레탄결합이 깨지면서 acid와 isocyanate로 분해4되고 각 각이 epoxy resin의 경화 반응에 참여를 하게 된다. Acid capping agent의 합성을 Fig. 1의 H-NMR로 확인 하였다.



Fig.1 H-NMR of Acid capping agent



참고문헌

1. Minjin Ko, Myungwhan Kim, Polymer(Korea), 21, 779(1997)

2. T. Phlilp Gnanarajan, N Padmanabha, ASultan Nasar, and Ganga Radhakrishnan, Polym Int, 51, 195(2002)

3. A. Sultan Nasar, S. Subramani, Ganga Radhakrishnan, Journal of Polymer Science:Part A/; Polymer Chemistry, 37, 1815(1999)
저자 정귀현, 조창기
소속 Centers for Advanced Functional Polymers Dept. Fiber & Polymer eng. Hanyang Univ.
키워드 epoxy resin; 에폭시 수지; 반도체; semicondutor; 접착제; adhesive
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