반도체 패키징 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지의 재활용을 통한 Si@SiO2 제조 및 에폭시 몰딩 컴파운드로의 응용

본 연구에서는 반도체 패키징 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지(Silicon-sludge, S-sludge)에 실리카층을 코팅(Silica coated silicon-sludge, SS-sludge)하였으며, 이를 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy molding compound, EMC)의 필러로적용하였다. 상세히는, 산세처리를 통해 S-sludge의 금속불순물을 제거하였으며, 졸-겔법을 통해 SS-sludge를 제조하였다. SS-sludge는 에폭시 고분자, 경화제 및 카본블랙과 혼합하여 EMC(Silica coated silicon...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in유기물자원화, 32(3) pp. 57 - 66
Main Authors 추연룡, 강다희, 김하영, 임지수, 박규식, 제갈석, 윤창민
Format Journal Article
LanguageKorean
Published 유기성자원학회 01.09.2024
Subjects
Online AccessGet full text
ISSN1225-6498
2508-3015
DOI10.17137/korrae.2024.32.3.57

Cover

More Information
Summary:본 연구에서는 반도체 패키징 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지(Silicon-sludge, S-sludge)에 실리카층을 코팅(Silica coated silicon-sludge, SS-sludge)하였으며, 이를 에폭시 몰딩 컴파운드(Epoxy molding compound, EMC)의 필러로적용하였다. 상세히는, 산세처리를 통해 S-sludge의 금속불순물을 제거하였으며, 졸-겔법을 통해 SS-sludge를 제조하였다. SS-sludge는 에폭시 고분자, 경화제 및 카본블랙과 혼합하여 EMC(Silica coated silicon-sludge EMC, SS-sludge EMC)로 제조되었다. 적외선 카메라를 통한 방열 특성 분석 결과, 제조된 SS-sludge EMC는 58.5°C의 가장 높은표면 온도를 나타내었다. 이는 SS-sludge의 주성분인 실리콘의 높은 열전도도(150W/mK) 및 실리카 코팅에 의해EMC의 방열 특성이 향상되었기 때문이다. 본 연구를 통해, 반도체 패키징 공정에서 발생하는 실리콘 슬러지를고부가가치를 지닌 반도체 패키징용 EMC의 필러로 재활용할 수 있는 방안을 제시하였다. In this study, silicon sludge from a semiconductor packaging process is recycled to fabricate silica coated silicon-sludge and applied as a filler for an epoxy molding compound(EMC). Silicon-sludge powder(S-sludge) is treated with acid to remove metallic impurities and then coated using the sol-gel method to synthesize silica coated silicon-sludge powder(SS-sludge). The as-synthesized SS-sludge is subsequently mixed with epoxy resin, a curing agent, and carbon black to create an EMC(SS-sludge EMC). The heat dissipation properties of the EMC were examined using an IR camera. IR camera analysis confirmed that the SS-sludge EMC exhibited the highest surface temperature of 58.5°C compared to SiO2-based EMC. This enhancement in heat dissipation using SS-sludge EMC is attributed to the excellent thermal conductivity(150W/mK) of the silicon substrate and the presence of the silica layer on the SS-sludge surface which effectively enhances the thermal property of the EMC. Therefore, this study successfully demonstrates the recycling of silicon sludge from a semiconductor packaging process by synthesizing silica coated silicon-sludge and suggests a novel application of this material in semiconductor packaging. KCI Citation Count: 0
ISSN:1225-6498
2508-3015
DOI:10.17137/korrae.2024.32.3.57