Characteristic of Underfill with Various Epoxy Resin

에폭시 수지에 따른 언더필의 특성에 관한 연구

This study was investigated the thermal properties of underfill with various epoxy resins using thermal analysis methods such as differential scanning calorimetry (DSC), thermo gravimetry analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA) and thermo-mechanical analysis (TMA). And, the adhesion strength of the underfills/FR-4 substrate was evaluated. The glass transition temperature (Tg) of underfill which was composed the cycolaliphatic epoxy resin was lower than that of underfill which was not composed the cycolaliphatic epoxy resin. The thermal degradation of underfill was composed of two processes, which involved chemical reactions between the degrading polymer and oxygen from the air atmosphere. The coefficient of thermal expansion (CTE) of underfill which was composed the cycolaliphatic epoxy resin was higher than that of underfill which was not composed the cycolaliphatic epoxy resin. The excessive curing temperatures caused a weak boundary layer of epoxy resin, which resulted in a deterioration of mechanical properties in the epoxy resin and thus led to poor adhesion property between the underfill/FR-4 substrate.

다양한 에폭시 수지를 함유한 언더필의 열적 특성을 시차주사열량측정법, 열중량측정법, 동적-기계적 분석법, 열적-기계적 분석법과 같은 열 분석법을 이용하여 분석하였다. 또한, 언더필과 FR-4기판 사이의 접합 강도를 측정하였다. Cycolaliphatic 에폭시 수지를 함유한 언더필의 유리 전이 온도가 cycolaliphatic 에폭시 수지를 함유하지 않은 언더필의 유리 전이 온도보다 낮음을 확인할 수 있다. 대기로부터 유입된 산소와 열화된 폴리머 사이의 화학적 반응으로 인하여 언더필의 열적 감소 반응이 두 번 발생하는 것을 확인할 수 있다. Cycolaliphatic 에폭시 수지를 함유한 언더필의 열팽창 계수가 cycolaliphatic 에폭시 수지를 함유하지 않은 언더필의 열팽창 계수보다 높음을 확인할 수 있다. 과도한 경화 온도는 에폭시 수지의 경계면을 약하게 하여 에폭시 수지의 기계적 특성의 변화를 초래하게 되고 언더필과 FR-4 기판 사이의 접합 특성을 저하시키게 된다.