반도체 패키징용 에폭시 수지의 선택 기준

서론 (미세화·고기능화 시대, 소재 선택이 제품 경쟁력을 결정한다)

반도체 산업은 하루가 다르게 발전하고 있습니다.
칩의 크기는 작아지고, 성능은 고속화되며, 소비 전력은 줄어드는 동시에 발열은 늘어나는 극한 환경 속에서 패키징 기술의 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다.

이때 칩을 기판에 접착하고, 보호하며, 열과 전기적 특성을 관리하는 핵심 소재가 바로 반도체 패키징용 수지(Epoxy Molding Compound, Underfill, Adhesive Resin)입니다.
하지만 수많은 수지 중에서 어떤 제품을 선택해야 할지, 어떤 특성을 중요하게 봐야 할지에 대한 기준은 명확하게 정리되어 있지 않습니다.

 

이번 글에서는 실제 반도체 패키징 현장에서 사용되는 수지의 역할과 종류를 먼저 파악하고, 기술적으로 중요한 선택 기준 7가지에 대해 안내 드립니다.
반도체 업계 종사자, 소재 개발자, 수입 유통사를 위한 실질적 콘텐츠입니다.

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1. 반도체 패키징용 수지의 역할은 무엇인가?

반도체 칩은 작고 연약한 구조입니다.
외부 환경에 직접 노출되면 금방 손상되거나 기능을 상실하게 되죠.
그래서 패키징 공정에서는 칩을 외부 충격, 습도, 열, 전기 간섭으로부터 보호하는 기능이 필요하며, 이 역할을 수행하는 것이 바로 패키징용 수지입니다.

✅ 패키징 수지의 역할 정리

역할	설명
접착 (Adhesion)	칩을 기판에 안정적으로 고정
충진 (Underfill)	칩과 기판 사이 미세 공간을 메움
몰딩 (Encapsulation)	전체를 감싸서 외부 환경 보호
절연 (Insulation)	칩 간 전기 간섭 차단
방열 (Thermal Management)	칩 작동 시 발생하는 열 분산

이처럼 하나의 수지가 여러 가지 물리·화학적 기능을 동시에 만족해야 반도체 패키징 품질을 확보할 수 있습니다.

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2. 반도체용 수지를 선택할 때 고려해야 할 핵심 기준 7가지

① 이온 불순물 함량 (Ion Content)

• Na⁺, Cl⁻ 등의 잔류 이온은 전기적 누설 및 금속 부식을 유발
• 수지 선택 시, 1~5 ppm 이하의 초저이온 기준 필수
• 특히 고집적 칩에서는 Ultra-Low Ion Resin만 사용 가능

② 전기 절연성 (Dielectric Strength)

• 회로 간 전기 신호가 간섭 없이 흐르기 위한 핵심 물성
• 절연 파괴 전압 20kV/mm 이상, 체적 저항률 10¹⁴ Ω·cm 이상 권장

③ 열팽창 계수 (CTE)

• 수지와 기판(PCB)의 열팽창 속도가 다르면, 반복된 열 사이클에서 박리(Delamination) 발생
• CTE는 30~60 ppm/℃ 수준으로 조정 필요

④ 접착 강도 (Adhesion Strength)

• 기계적 충격 및 진동에도 패키지가 분리되지 않아야 함
• 전단강도 20~40 MPa 이상, 박리 강도도 함께 고려

⑤ 열전도성 (Thermal Conductivity)

• 고성능 반도체는 고발열 → 수지가 방열 기능까지 제공해야
• 0.8~2.0 W/m·K 이상이면 우수

⑥ 경화 수축률 (Curing Shrinkage)

• 수지가 경화되며 수축 → 잔류응력 발생
• 수축률이 낮을수록 형상 안정성과 접착력 우수

⑦ 공정 적합성 (Processability)

• 디스펜싱, 몰딩, 경화 시간, 점도 등이 기존 생산 라인과 호환되어야 함
• 점도는 1,000~30,000 mPa·s 수준에서 조절

이 7가지는 단순히 기술적 요구사항이 아니라, 실제 제품의 신뢰성과 불량률, 수명에 직결되는 실무 기준입니다.

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3. 한국 시장과 수지 선택 전략

한국은 세계 최고의 반도체 제조 국가 중 하나로, 수많은 중소형 패키징 업체, SMT 생산업체, TSP(Test & Package) 기업들이 존재합니다.

👉 기술 + 실용성 + 가격경쟁력이라는 세 가지 축을 모두 만족하는 수지를 찾고 있다면, 지금이 바로 기회입니다.

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마무리하며... 수지 선택이 패키징의 품질을 결정한다

반도체는 눈에 보이지 않는 미세한 구조 속에서 놀라운 성능을 구현합니다.
그 구조를 완성하고 보호하며, 오래 지속되게 만드는 결정적 역할을 하는 것이 바로 패키징용 수지입니다.

제품의 성능, 수명, 안정성을 지키기 위한 첫걸음은 바로 적절한 수지를 정확히 선택하는 것입니다.

지금 여러분의 선택이, 고객사의 신뢰와 시장 점유율을 바꿔놓을 수 있습니다.