반도체 패키지 주변용 방열 재료 개발
Masako HINATSU 외 1명
반도체 패키지의 고밀도화나 처리 능력의 향상으로 인해 열 관련 문제 또한 커지고 있다. 방열을 목적으로 그라파이트 시트를 사용하고 있지만, 자립성이나 강도가 거의 없기 때문에 중간 단열재인 PET 필름 등의 수지로 적층하는 용도 외에는 사용하기 어렵다.
따라서 「일본실장학회지」 최신호에서는 이 문제를 해결하기 위해 필자들이 개발한 평면 방향의 열전도율이 높아 가공이 쉬운 열 확산 시트 및 금속 표면에서 복사를 촉진하는 방열 도료 등의 방열 부재에 대해 ‘반도체 패키지 주변용 방열 재료 개발’이라는 글을 통해 설명했다.
이를 요약하면 다음과 같다.
대표적인 반도체 패키지용 방열 재료는 다음과 같다.
① 알루미나를 이용한 다층 세라믹 패키지 재료
② 패키지용 고열전도 수지
③ 밀봉용 고열전도 포팅 수지
이 중 최근 개발이 왕성히 이루어지고 있는 ②와 ③은 수지와 세라믹으로 이루어지는 필러 복합재로서, 일반적으로 수지의 열전도율이 낮아 고열전도율을 나타내는 세라믹 재료의 종류가 한정돼 있다.
때문에 갑자기 브레이크스루가 일어날 가능성이 낮아 핸들링이나 유전율 등 제반 특성과 방열 성능을 어떻게 조화시킬 것인지가 중요하다.
이와 관련, 필자들은 반도체 주변 열 문제의 해결책 중 하나로 평면 방향의 열전도율이 높아 가공이 쉬운 열 확산 시트나 금속 표면에서 복사를 촉진하는 방열 도료 등의 방열 부재를 개발하고 있다.
더불어 앞으로도 보다 고기능의 3차원 반도체 패키지 발전에 도움이 될 수 있도록 재료 개발을 지속하고자 한다.
