Underfill용 액상 Epoxy Compound의 Filler 충진에 따른 Flow특성 연구

Flow Properties of Liquid Epoxy Compounds as a Function of Filler Fraction for the Underfill

반도체 공정의 발전에 의해 새롭게 요구되어지는 underfill의 개발을 위해, epoxy/anhydride/ cobalt(II)촉매와 크기가 다른 두 종류(1 μm, 8 μm)의 용융 실리카를 충진제로 하여 충진율에 따른 시료의 물성을 측정하고 결과 값의 상호관계를 분석하였다. 우선 80℃의 흐름공정에서는 경화반응을 일으키지 않고, 성형공정에서 빠른 경화와 100% 경화를 얻기 위해서는 15분간 160℃로 경화시킨다는 조건에서 1.0 wt%의 촉매가 요구된다는 것을 경화 profile을 이용하여 알 수 있었다. 필러 충진에 따른 표면장력과 점도의 변화 관찰을 통해, real flow가 점도의 변화에 따라 급격한 변화를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 1 μm의 필러가 충진된 시료의 경우 만족할 만한 흐름성을 보여주지 못하였지만 점도개선을 통해 gap크기가 작은 새로운 공정에 적절히 이용되리라 판단되며, 8 μm의 필러가 충진된 시료의 경우는 55~60 vol%에서 높은 흐름성을 나타내고 있다. 마지막으로 Matthew 모델은 높은 점도- 낮은 표면장력 underfill의 경우에만 침투거리 예측이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

To develop the underfill materials which are required for the new process of semi-conductor industry, the properties of epoxy/anhydride/cobalt(II) catalyst system with two types of fused silica(1 μm, 8 μm) are studied as a function of filler fraction. According to the curing profile, the optimum catalyst amount was 1.0 wt% for full curing at the conditions of 160℃/l5 min., and we could conclude that the viscosity has superior effect on the real flaw through the relationship between surface tension and viscosity data. The underfills which were filled with 1 μm fused silica did not show good flowability, but they should be useful by improving the viscosity for a future process which has small gaps. The underfills which were filled with 8 μm fused silica showed good flowability when the filler contents were 55~60 vol%. The model which was referred by Matthew can predict the real flow length only when the underfill has high viscosity and low surface tension.