Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
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Effect of Amino Modified Siloxanes with Two Different Molecular Weights on the Properties of Epoxy Composites for Adhesives for Micro Electronics

전자소재 접착제용 에폭시에 두 종의 다른 당량수를 갖는 아미노 변성 실록산이 미치는 영향

  • Yu, Kihwan (Department of Chemical Engineering, Kwangwoon University) ;
  • Kim, Daeheum (Department of Chemical Engineering, Kwangwoon University)
  • 유기환 (광운대학교 화학공학과) ;
  • 김대흠 (광운대학교 화학공학과)
  • Received : 2010.11.11
  • Accepted : 2010.12.17
  • Published : 2011.02.10
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Abstract

In the non-conductive adhesives (NCAs) for adhesion of micro electro mechanical system (MEMS), there are some problems such as delamination and cracking resulting from the large differences of coefficients of thermal expansion (CTE) between NCAs and substrates. So, the addition of inorganic particles such as silica and nano clay to the CTEs composit have been applied to reduce the CTEs of the adhesives. Additions of the flexibilizers such as siloxanes have also been performed to improve the flexibility of epoxy composite. Amino modified siloxane (AMSs) were used to improve compatibility between epoxy and siloxane. In this study, glass transition temperatures (Tg) and moduli of those composites were measured to confirm the effects of AMS with two different equivalents on thermal/mechanical properties of AMS/epoxy composites. Tg of KF-8010/epoxy composites decreased from 148 to $122^{\circ}C$ and those of X-22-161A/epoxy composites decreased from 148 to $121^{\circ}C$. Moduli of KF-8010/epoxy composites decreased from 2648 to 2143 MPa by adding KF-8010 and moduli of X-22-161A/epoxy composites decreased from 2648 to 2014 MPa. In short, using long Si-O chain AMS leads to a greater decrease in moduli. However, haven't showed significant differences in Tg's.

소형 반도체 접착에 쓰이는 비전도성 고분자 접착제에서 발생하는 문제점으로는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹 및 접착력 부족 등이 있다. 이러한 결점의 보완을 위하여 실리카, 나노클레이 등의 무기입자를 첨가한 고분자 복합소재를 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착소재에 유연성 첨가제를 첨가하는 방법 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 양 말단에 아민기를 가지는 아미노 변성 실록산(AMS)을 유연제로 활용하기 위한 실험으로서, 다른 당량을 갖는 두 종류의 AMS의 함량을 1, 3, 5, 7, 9, 10 phr로 변화시켜 AMS/에폭시 복합체를 제조하였다. 그 결과, 당량이 작은 AMS인 KF-8010과 에폭시 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $122^{\circ}C$까지, 당량이 큰 AMS인 X-22-161A와 에폭시의 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $121^{\circ}C$까지 감소하여 AMS의 당량 변화에 대한 영향이 크지 않음을 확인하였다. KF-8010/에폭시 복합체의 모듈러스는 2648에서 2143 MPa까지 X-22-161A/에폭시 복합체는 2648에서 2015 MPa까지 감소하여 큰 당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체가 적은당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체보다 더 큰 폭의 모듈러스 감소율을 확인하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 서울시, 광운대학교

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