Impedance Change of Aluminum Pad Coated with Epoxy Molding Compound for Semiconductor Encapsulant

반도체 패키지 봉지재용 에폭시 수지 조성물이 코팅된 알루미늄 패드의 임피던스 변화

The corrosion behavior of aluminum pad coated with epoxy molding compound (EMC) was investigated using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The impedance change was evaluated by the absorption of deionized water (DI water) to EMC coating and the interface between EMC and aluminum. During the absorption a decrease in resistance and thus an increase in capacitance of EMC as well as the interface of EMC/Al could be observed. Up to about 170 hours of absorption the EMC was saturated with the water molecules and ions generated from EMC. Subsequently the ionic water was penetrated to the interface and finally the corrosion of aluminum was occurred by the Dl water and ions. From measuring the adhesion strength with the Dl water absorption it was expected that the saturation of water and ions in the interface decreased the adhesion strength. The higher filler content of EMC should be necessary to inhibit the corrosion of aluminum electrode in microelectronic packages.

Electrochemical impedance spectroscopy (EIS)를 이용하여 에폭시 수지 조성물이 코팅된 알루미늄 패드의 부식거동을 연구하였다. 에폭시 수지 조성물은 반도체 패키지 봉지용으로써 80 wt%의 충전재를 포함하고 있으며, $100^{\circ}C$의 끊는 가혹 조건에서 탈이온수 (deionized water)를 사용하여 에폭시 조성들에 침투시켰다. 흡습이 진행되면서 에폭시 조성물 및 알루미늄/에폭시 계면에서의 저항 감소와 커패시턴스 증가가 관찰되었으며 , 약 170 시간까지는 물분자와 유기물로부터 발생된 이온이 에폭시 조성물에 포화되고, 그 이후에는 계면에 침투하여 금속의 부식을 발생시키는 것을 알 수 있었다. 수분 흡습에 따른 에폭시 조성물/금속간의 접착강도 측정으로부터 계면에 물분자 및 이온이 포화됨에 따라 접착강도가 감소하는 것을 예상할 수 있었으며, 반도체 패키지용 에폭시 수지 조성물에 의한 알루미늄 전극의 부식을 방지하기 위해서는 충전재의 함량증가가 필수적이라는 것을 알 수 있었다.