반도체 디바이스등의 봉지용 고기능 필러로 공모양 질화알루미늄 합성 성공 산업기술종합연구소 세라믹스 연구부문 기능복합분체연구팀은 東洋알루미늄(大阪市 中央區)과 공동으로 반도체 디바이스 등의 봉지재(封止材)용 고기능 필러(충전재)로서 구상 질화알루미늄을 합성하는데 성공했다. 열전도율은 높지만 부정형으로 고밀도 충전에 문제가 있었던 질화알루미늄을 플랙스법으로 용해, 재석출함으로써 구상화, 고순도화를 실현했다. 東洋알루미늄이 일부 샘플 출하를 시작했다. 이번의 개발 목표는 반도체 디바이스의 고밀도 실장화에 따른 방열문제의 해결. 현재 봉지재용 필러로서 질화 알루미늄이 열전도율이 높은 것과 아울러 열팽창 계수도 실리콘에 가깝다는 점에서 주목되고 있다. 그러나 필러용 질화알루미늄은 파괴한 것을 사용하고 있어 형상이 일정치 않기 때문에 수지에 혼연할 때 고밀도 충전과 유동성에 문제가 있었다. 따라서 시판되는 질화알루미늄 분말을 사용하여 플랙스(융제)속에서 구상화 처리를 했다. 플랙스에 사용한 것은 산화 칼슘으로 부정형 질화알루미늄 원료를 칼슘-알루미늄-산소계의 플랙스 속에서 용해, 석출 반응시켰다. 이 프로세스에서 부정형이었던 질화알루미늄의 형상은 구상화됨과 동시에 고순도화되었다. 구상화된 질화알루미늄의 직경은 수 마이크로미터에서 수 십 마이크로미터로 제어가 가능. 부정형한 것에 비해 고충전화가 가능하며 또한 성형 시의 유동성도 높아진다. 또 고순도화에 의해 결함이 적은 단결정 필러가 되어 질화알루미늄의 이론적인 열전도율에 다가간다. 현재 반도체 디바이스등의 보호, 절연용으로 사용되고 있는 봉지재는 에폭시 수지에 50~90% 이상의 용융 실리카(구상 실리카) 필러를 복합한 것이 사용되고 있다. 그러나 발열량이 큰 반도체 디바이스가 다용됨에 따라 열전도율이 높고 고충전이 가능하며 게다가 유동성이 우수한 필러의 개발이 과제가 되었다. (NK)