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FO-WLP (Fan Out-Wafer Level Package) 차세대 반도체 Packaging용 Isocyanurate Type Epoxy Resin System의 경화특성연구
Cure Properties of Isocyanurate Type Epoxy Resin Systems for FO-WLP (Fan Out-Wafer Level Package) Next Generation Semiconductor Packaging Materials 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.18 no.1, 2019년, pp.65 - 69  

김환건 (서경대학교 나노융합공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The cure properties of ethoxysilyl diglycidyl isocyanurate(Ethoxysilyl-DGIC) and ethylsilyl diglycidyl isocyanurate (Ethylsilyl-DGIC) epoxy resin systems with a phenol novolac hardener were investigated for anticipating fan out-wafer level package(FO-WLP) applications, comparing with ethoxysilyl dig...

주제어

#Semiconductor   #Packaging Materials   #Epoxy   #Cure Kinetics   #FO-WLP  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 이러한 특성 이외에도 접착력과 성형성이 우수하여 Die Shift 및 신뢰성 향상이 기대되고 있는 Silane/Isocyanurate Type Epoxy Resin으로서 Ethoxysilyl Diglycidyl Isocyanurate(EthoxysilylDGIC)와 Ethylsilyl Diglycidyl Isocyanurate(Ethylsilyl-DGIC) 2종의 경화특성을 조사하였다. 또한 전 연구에서 보고된[6], Ethoxysilyl Diglycidyl Ether of Bisphenol- A(Ethoxysilyl-DGEBA)경화특성과 비교 평가하여 차세대 반도체 Packaging용 에폭시 수지 성형재료의 경화조건 및 물성향상 연구의 기반을 구축하고자 한다.
  • 최근 이러한 요구에 부응하기 위하여 저 응력, 저 수축율 및 저 열창팽창계수의 실현이 가능한 Organic-Inorganic 혼성 Epoxy 수지 System이 연구되고 있다[5,6]. 본 연구에서는 이러한 특성 이외에도 접착력과 성형성이 우수하여 Die Shift 및 신뢰성 향상이 기대되고 있는 Silane/Isocyanurate Type Epoxy Resin으로서 Ethoxysilyl Diglycidyl Isocyanurate(EthoxysilylDGIC)와 Ethylsilyl Diglycidyl Isocyanurate(Ethylsilyl-DGIC) 2종의 경화특성을 조사하였다. 또한 전 연구에서 보고된[6], Ethoxysilyl Diglycidyl Ether of Bisphenol- A(Ethoxysilyl-DGEBA)경화특성과 비교 평가하여 차세대 반도체 Packaging용 에폭시 수지 성형재료의 경화조건 및 물성향상 연구의 기반을 구축하고자 한다.
  • 새로운 차세대 FO-WLP 용 Packaging소재로서 저열팽창화 및 내열성이 우수한 Silyl기를 갖는 Isocyanurate Type Epoxy Resin System의 경화특성을 조사하였다. 본 수지의 경화특성을 기존의 Ethoxysilyl-DGEBA Epoxy Resin과 비교분석하기 위하여 Phenol Novolac 경화제를 사용한 Epoxy Resin System을 제조하여 열분석 실험을 통하여 경화반응속도를 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
경화 반응이 수행되는 Epoxy Group사이의 분자간 거리가 Bisphenol A type보다 더 적은 Isocyanurate의 분자구조에 기인한다고 생각할 수 있는 이유는? 이는 경화 반응이 수행되는 Epoxy Group사이의 분자간 거리가 Bisphenol A type보다 더 적은 Isocyanurate의 분자구조에 기인한다고 생각할 수 있다. 즉 Epoxy Group의 밀도가 높은 Compact구조를 한 Isocyanurate 구조를 갖는 Epoxy Resin System이 경화 Network 구조를 효율적으로 형성함으로써 경화 반응속도가 증가하는 것으로 사료된다. 같은 Isocyanurate Epoxy 구조를 갖는 Ethoxysilyl-DGIC와 EthylsilylDGIC Epoxy Resin System에서의 Ethoxysilyl-DGIC System의 경화속도 증가는 유연한 구조의 Ether기를 보유한 Ethoxy silyl Group의 유동성 증가에 따른 것으로 판단된다.
Compression Molding공정 어떤 문제 개선이 시급한가? 이러한 반도체 Package Process의 발전에 따라 본 공정에서 사용되는 에폭시 수지 성형재료의 고성능화 요구도 날로 심화되고 있다. 특히 Wafer Level Packaging 단위공정 중 Compression Molding공정시 발생하는 Warpage, Die Shift, Flow Mark 개선등이 시급한 과제로 떠오르고 있다[3.4].
Organic-Inorganic 혼성 Epoxy 수지 System은 무엇이 가능한가? 4]. 최근 이러한 요구에 부응하기 위하여 저 응력, 저 수축율 및 저 열창팽창계수의 실현이 가능한 Organic-Inorganic 혼성 Epoxy 수지 System이 연구되고 있다[5,6]. 본 연구에서는 이러한 특성 이외에도 접착력과 성형성이 우수하여 Die Shift 및 신뢰성 향상이 기대되고 있는 Silane/Isocyanurate Type Epoxy Resin으로서 Ethoxysilyl Diglycidyl Isocyanurate(EthoxysilylDGIC)와 Ethylsilyl Diglycidyl Isocyanurate(Ethylsilyl-DGIC) 2종의 경화특성을 조사하였다.
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참고문헌 (10)

  1. Fan, X.J., and et al., "Design and Optimization of Thermo-mechanical Reliability in Wafer Level Packaging," Microelectronics Reliability, Vol. 50, pp. 536-546, 2010. 

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  2. Nakajima, H., Semiconductor Packaging Technical Annual Report 2014, Tokyo, Japan: Nikkei BP Co., pp. 9-22. 

  3. Lancaster A., and Keswani, M., "Integrated Circuit Packaging Review with an Emphasis on 3D Packaging," Integration, the VLSI journal, Vol. 60, pp 204-212, 2018. 

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  4. Chiu, T., and Yeh, E., "Warpage Simulation for the Reconstituted Wafer Used in Fan-out Wafer Level Packaging," Microelectronics Reliability, Vol. 80, pp.14-23, 2018. 

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  5. Kim, W.G., and Chun, H., "Cure Properties of Alkoxysilylated Epoxy Resin Systems with Hardeners for Semiconductor Packaging Materials," Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 636, Issue. 1, pp. 107-116, 2016. 

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  6. Kim, W.G., "Cure Characteristics of Ethoxysilyl Bisphenol A Type Epoxy Resin Systems for Next Generation Semiconductor Packaging Materials," J. of the Semiconductor & Display Technology, Vol. 16, pp. 19-26, 2017. 

  7. Chun, H. and et al., "The Isocyanurate Epoxy Compounds with Alkoxysilyl Group, and a method for the preparation thereof," Korea Patent 10-1456025(Registered Patent) 

  8. Kim, W.G., and Chun, H., "Cure Properties of Naphthalene-Base Epoxy Resin Systems with Hardeners and Latent Catalysts for Semiconductor Packaging Materials," Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 579, pp.39-49, 2013. 

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  9. Kim, W.G., and Lee, J.Y., "Contributions of the Network Structure to the Cure Kinetics of Epoxy Resin Systems According to the Change of Hardeners," Polymer, Vol. 43, pp. 5713-5722, 2002. 

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  10. Ryu, J.H., Choi, K.S., and W.G. Kim, "Latent Catalyst Effects in Halogen-Free Epoxy Molding Compounds for Semiconductor Encapsulation," J. Applied Polymer Science, Vol. 96, pp. 2287-2299, 2005. 

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