본 연구에서는 새로운 반도체 봉지제 물질로서 사용이 기대되는 폴리에폭시이미드에 사용되는 폴리이미드 및 에폭시의 구조 변화에 따른 열적 특성, 유전특성, 잔류응력 특성변화에 관해 조사하였고 상업적으로 사용되고 있는 filp-chip용 반도체 봉지제와의 특성을 비교하여 보았다. 폴리에폭시이미드의 구조 변화를 위해 열적인 이미드화법보다 용해성이 높은 화학적 이미드화법을 사용하여 일반적인 용매에 우수한 용해성을 지닌 공중합 폴리이미드를 합성하였고 ...
본 연구에서는 새로운 반도체 봉지제 물질로서 사용이 기대되는 폴리에폭시이미드에 사용되는 폴리이미드 및 에폭시의 구조 변화에 따른 열적 특성, 유전특성, 잔류응력 특성변화에 관해 조사하였고 상업적으로 사용되고 있는 filp-chip용 반도체 봉지제와의 특성을 비교하여 보았다. 폴리에폭시이미드의 구조 변화를 위해 열적인 이미드화법보다 용해성이 높은 화학적 이미드화법을 사용하여 일반적인 용매에 우수한 용해성을 지닌 공중합 폴리이미드를 합성하였고 FT-IR 분석을 통해 합성을 확인하였으며 일반적인 용매에 대한 용해성을 확인하였다. 관능기의 수가 다른 에폭시수지와 주쇠구조가 다른 공중합 폴리이미드구조를 사용하여 합성된 폴리에폭시이미드와 상용화 된 filp-chip용 에폭시 봉지재의 열적 특성, 유전 상수, 잔류응력 측정을 각각 TGA, FDPA, TFSA를 이용하여 수행하였다. 공중합 폴리이미드와 에폭시를 사용하여 별도의 경화제 없이 220℃에서 2시간 동안 경화하여 폴리에폭시이미드 박막을 제조하였으며 제조된 박막은 상업적 filp-chip용 봉지재와 비교했을 때 높은 열적 안정성, 낮은 유전 상수, 우수한 박막 형성능력을 갖는 것을 확인하였다. 폴리에폭시이미드의 구조 변화에 따른 특성 분석 결과 폴리에폭시이미드에 사용된 에폭시의 관능기의 숫자가 많을수록 열적 특성이 상승하였고 상온에서 잔류응력 및 silicon wafer와의 열팽창 계수 차이가 감소하였으나 유전 상수는 증가하는 현상을 확인하였다. 또한 공중합 폴리이미드의 주쇄구조의 변화에 따라서 열적안정성 및 잔류응력의 변화는 거의 없었으나 유전 상수에는 크게 영향을 미쳤으며 특히 CF_(3) group이 많을수록 유전 상수는 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이와 같이 에폭시와 폴리이미드의 가교결합으로 합성되어진 폴리에폭시이미드의 높은 열적 안정성, 낮은 유전 상수, 우수한 박막 형성 능력 및 가교도와 구조 변화에 따른 연구를 통해 박형 반도체 패키지용 봉지재료로서 폴리에폭시이미드의 사용 가능성이 기대되어진다.
본 연구에서는 새로운 반도체 봉지제 물질로서 사용이 기대되는 폴리에폭시이미드에 사용되는 폴리이미드 및 에폭시의 구조 변화에 따른 열적 특성, 유전특성, 잔류응력 특성변화에 관해 조사하였고 상업적으로 사용되고 있는 filp-chip용 반도체 봉지제와의 특성을 비교하여 보았다. 폴리에폭시이미드의 구조 변화를 위해 열적인 이미드화법보다 용해성이 높은 화학적 이미드화법을 사용하여 일반적인 용매에 우수한 용해성을 지닌 공중합 폴리이미드를 합성하였고 FT-IR 분석을 통해 합성을 확인하였으며 일반적인 용매에 대한 용해성을 확인하였다. 관능기의 수가 다른 에폭시수지와 주쇠구조가 다른 공중합 폴리이미드구조를 사용하여 합성된 폴리에폭시이미드와 상용화 된 filp-chip용 에폭시 봉지재의 열적 특성, 유전 상수, 잔류응력 측정을 각각 TGA, FDPA, TFSA를 이용하여 수행하였다. 공중합 폴리이미드와 에폭시를 사용하여 별도의 경화제 없이 220℃에서 2시간 동안 경화하여 폴리에폭시이미드 박막을 제조하였으며 제조된 박막은 상업적 filp-chip용 봉지재와 비교했을 때 높은 열적 안정성, 낮은 유전 상수, 우수한 박막 형성능력을 갖는 것을 확인하였다. 폴리에폭시이미드의 구조 변화에 따른 특성 분석 결과 폴리에폭시이미드에 사용된 에폭시의 관능기의 숫자가 많을수록 열적 특성이 상승하였고 상온에서 잔류응력 및 silicon wafer와의 열팽창 계수 차이가 감소하였으나 유전 상수는 증가하는 현상을 확인하였다. 또한 공중합 폴리이미드의 주쇄구조의 변화에 따라서 열적안정성 및 잔류응력의 변화는 거의 없었으나 유전 상수에는 크게 영향을 미쳤으며 특히 CF_(3) group이 많을수록 유전 상수는 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이와 같이 에폭시와 폴리이미드의 가교결합으로 합성되어진 폴리에폭시이미드의 높은 열적 안정성, 낮은 유전 상수, 우수한 박막 형성 능력 및 가교도와 구조 변화에 따른 연구를 통해 박형 반도체 패키지용 봉지재료로서 폴리에폭시이미드의 사용 가능성이 기대되어진다.
This thesis focuses on the synthesis and characterization poly(epoxyimide) from reaction between commercial epoxy resin and synthesized hydroxyl group containing soluble copolyimide. Poly(epoxyimide) film was prepared by reaction between hydroxyl group containing soluble copolyimide and commercial e...
This thesis focuses on the synthesis and characterization poly(epoxyimide) from reaction between commercial epoxy resin and synthesized hydroxyl group containing soluble copolyimide. Poly(epoxyimide) film was prepared by reaction between hydroxyl group containing soluble copolyimide and commercial epoxy resins at 220℃ for 2hours. The poly(epoxyimide) exhibited higher thermal stability, lower dielectric constant, and low residual stress than commercial flip-chip package material. Thermal stability of poly(epoxyimide)s was 1.4 ~ 2 times higher than the commercial flip-chip package material. And thermal stability was increased by increasing crosslink density and decreasing easily decomposable bulky CF_(3) group. Dielectric constant of poly(epoxyimide)s was 1.1 ~ 1.3 times lower than the commercial flip-chip package material which highly desirable for microelectronic packaging industry. Dielectric constant was decreased dramatically introducing bulky CF_(3) group and low epoxy functionality. Residual stress, slope in cooling curve, and T_(g) of poly(epoxyimide)s were measured by TFSA. But commercial flip-chip package material's high shrinkage effect prevented thin film formation which is desirable for thin package trend. Low residual stress and slope in cooling curve were archived by higher crosslink density but there was almost no relevance with copolyimide structure.
This thesis focuses on the synthesis and characterization poly(epoxyimide) from reaction between commercial epoxy resin and synthesized hydroxyl group containing soluble copolyimide. Poly(epoxyimide) film was prepared by reaction between hydroxyl group containing soluble copolyimide and commercial epoxy resins at 220℃ for 2hours. The poly(epoxyimide) exhibited higher thermal stability, lower dielectric constant, and low residual stress than commercial flip-chip package material. Thermal stability of poly(epoxyimide)s was 1.4 ~ 2 times higher than the commercial flip-chip package material. And thermal stability was increased by increasing crosslink density and decreasing easily decomposable bulky CF_(3) group. Dielectric constant of poly(epoxyimide)s was 1.1 ~ 1.3 times lower than the commercial flip-chip package material which highly desirable for microelectronic packaging industry. Dielectric constant was decreased dramatically introducing bulky CF_(3) group and low epoxy functionality. Residual stress, slope in cooling curve, and T_(g) of poly(epoxyimide)s were measured by TFSA. But commercial flip-chip package material's high shrinkage effect prevented thin film formation which is desirable for thin package trend. Low residual stress and slope in cooling curve were archived by higher crosslink density but there was almost no relevance with copolyimide structure.
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