반도체 패키지에서의 Silicone 접착제와 Epoxy Mold Compound간의 접착력 향상에 대한 연구

Abstract

본 연구는 Silicone Adhesive를 Die 부착용 접착제로 사용하는 Main Memory BOC (Board On Chip) Package 제품에서 고질적으로 발생되는 불량 현상인 Silicone Fillet과 EMC (Epoxy Mold Compound) 계면의 박리 현상을 방지하기 위함이 목적이다. Mold 후 EMC (Epoxy Mold Compound) 박리 현상 방지의 핵심 요구 특성은Silicone Adhesive가 EMC (Epoxy Mold Compound)의 Rough한 표면에 물리적으로 Anchorage 되는 것이다. Anchorage 특성을 위해서 Silicone Adhesive는 Low Modulus, High Elongation 특성이 필요 하지만 위와 같은 기계적 물성으로 조성을 설계하면 Silicone Adhesive의 인쇄성을 결정하는 점도, TI가 상승하여 Package 제조 공정 작업성이 악화된다. 뿐 만 아니라 Silicone Adhesive의 Toughness 가 급격히 낮아지기 때문에 Chip과 Substrate 간의 접착력저하에 의해 Package 신뢰성이 악화된다. 상기의 기술적 모순들을 해결하는 것이 소재 설계의 핵심 기술로서 본 논문의 주제로 다루고자 한다. 소재의 기계적 물성 최적화를 위해 본 연구에서는 수지 조성 중 Si-Vinyl의 Steric Hinderance Effect 영향성을 연구하여 Silicone Adhesive의 인쇄성을 확보 하였다. 또한 Anchorage강화를 위한 핵심 물성이 Silicone 경화물의 Elongation임을 확인하였으며, Softness 최적화를 통해 Toughness의 급격한 저하 없이 EMC (Epoxy Mold Compound) 표면과의 Anchorage를 강화시켰다. 본 논문은 반도체 Package의 신뢰성 문제를 유발하는 Silicone Fillet과 EMC (Epoxy Mold Compound)간 계면 박리 문제의 해결 Solution 을 제시하고 있다.