JP7055474B2 - 半導体用接着フィルム - Google Patents
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Description
本出願は、2018年2月2日付韓国特許出願第10-2018-0013603および2018年12月7日付韓国特許出願第10-2018-0157086号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本明細書で、‘フィラー’は、複合シートに熱伝導特性または電磁波吸収性能などの特定性質を付与するために充填される物質を意味する。
前記半導体用接着フィルムで、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の重量比率は最終的に製造される製品の特性を考慮して調節可能であり、例えば10:1~1:10の重量比であってもよい。
前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100~300g/eqであってもよい。
前記硬化触媒は前記硬化剤の作用や前記半導体用接着フィルムの製造過程で硬化を促進させる役割を果たし、半導体接着フィルムなどの製造に使用されると知られた硬化触媒を大きな制限なく使用することができる。例えば、前記硬化触媒としては、リン系化合物、ホウ素系化合物およびリン-ホウ素系化合物およびイミダゾール系化合物からなる群より選択された1種以上を使用することができる。前記硬化触媒の使用量は最終的に製造される接着フィルムの物性などを考慮して適切に選択することができ、例えば、前記液状および固状エポキシ樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂およびフェノール樹脂の総合100重量部を基準にして0.5~10重量部で使用できる。
トルエン100gにブチルアクリレート70g、アクリロニトリル15g、グリシジルメタクリレート5gおよびベンジルメタクリレート10gを混合して80で約12時間反応してグリシジル基が分枝鎖として導入されたアクリレート樹脂1(重量平均分子量約90万、ガラス転移温度14℃)を合成した。
そして、前記アクリレート樹脂1をジクロロメタンに溶解させた後、冷却させ、0.1N KOHメタノール溶液で滴定して水酸基当量が約0.03eq/kgである点を確認した。
トルエン100gにブチルアクリレート65g、アクリロニトリル15g、グリシジルメタクリレート5gおよびベンジルメタクリレート15gを混合して80で約12時間反応してグリシジル基が分枝鎖として導入されたアクリレート樹脂2(重量平均分子量約52万、ガラス転移温度14℃)を合成した。
そして、前記アクリレート樹脂2をジクロロメタンに溶解させた後、冷却させ、0.1N KOHメタノール溶液で滴定して水酸基当量が約0.03eq/kgである点を確認した。
トルエン100gにブチルアクリレート60g、アクリロニトリル15g、グリシジルメタクリレート5gおよびベンジルメタクリレート20gを混合して80で約12時間反応してグリシジル基が分枝鎖として導入されたアクリレート樹脂3(重量平均分子量約52万、ガラス転移温度15℃)を合成した。
そして、前記アクリレート樹脂3をジクロロメタンに溶解させた後、冷却させ、0.1N KOHメタノール溶液で滴定して水酸基当量が約0.03eq/kgである点を確認した。
1.接着バインダーおよび放熱フィラーを含む第1層の製造
(1)実施例1
エポキシ樹脂の硬化剤であるフェノール樹脂KA-1160(DIC社製品、クレゾールノボラック樹脂、水酸基当量190g/eq、軟化点:65℃)4g、エポキシ樹脂EOCN-103S(日本化薬製品、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量214g/eq、軟化点:80℃)2g、液状エポキシ樹脂RE-310S(日本化学製品、ビスフェノールAエポキシ樹脂、エポキシ当量180g/eq)5g、アルミナフィラーCB-P05とDAW-05を混合したフィラー85gをメチルエチルケトン溶媒下でミリング機を用いてミリングする。
下記表1のように組成を異にした点を除いて実施例1と同様な方法で厚さ20μmの第1層を得た。
KA-1160:クレゾールノボラック樹脂(DIC社、軟化点約90℃、水酸基当量:110g/eq)
KPH-75:ザイロックノボラック樹脂(DIC社、軟化点約75℃、水酸基当量:175g/eq)
RE-310S:ビスフェノールAエポキシ樹脂(エポキシ当量218g/eq、液状)
EOCN-103S:クレゾールノボラックエポキシ(日本化薬(株)、エポキシ当量214g/eq、軟化点:80℃)
NC-3000-H:ビフェニルノボラックエポキシ樹脂(エポキシ当量180g/eq、軟化点65℃)
CB-P05:昭和電工社のアルミナフィラー、平均粒径5μm
DAW-05:デンカ社のアルミナフィラー、平均粒径0.5μm
アクリル樹脂1:ブチルアクリレート:アクリロニトリル:グリシジルメタクリレート:ベンジルメタクリレート=70:15:5:10の組成比で合成したアクリル樹脂(重量平均分子量約90万、ガラス転移温度14℃)
アクリル樹脂2:ブチルアクリレート:アクリロニトリル:グリシジルメタクリレート:ベンジルメタクリレート=65:15:5:15の組成比で合成したアクリル樹脂(重量平均分子量約52万、ガラス転移温度14℃)
アクリル樹脂3:ブチルアクリレート:アクリロニトリル:グリシジルメタクリレート:ベンジルメタクリレート=60:15:5:20の組成比で合成したアクリル樹脂(重量平均分子量約52万、ガラス転移温度15℃)
KG-3015:アクリレート系樹脂(グリシジルメタクリレート系繰り返し単位3重量%、重量平均分子量約87万、ガラス転移温度:10℃)
KG-3096:アクリレート系樹脂(グリシジルメタクリレート系繰り返し単位3重量%、重量平均分子量約15万、ガラス転移温度:17℃)
DICY:Dicyandiamide
2MAOK:Imidazole-based hardening accelerator
エポキシ樹脂の硬化剤であるフェノール樹脂KA-1160(DIC社製品、クレゾールノボラック樹脂、水酸基当量190g/eq、軟化点:65℃)4g、エポキシ樹脂EOCN-103S(日本化薬製品、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量214g/eq、軟化点:80℃)2g、液状エポキシ樹脂RE-310S(日本化学製品、ビスフェノールAエポキシ樹脂、エポキシ当量180g/eq)5g、Mn-ferriteとMnMgSr-ferriteフィラーを混合したフィラー85gをメチルエチルケトン溶媒下でミリング機を用いてミリングする。その後、この混合物に熱可塑性アクリレート樹脂1(重量平均分子量約90万、ガラス転移温度14℃)4g、シランカップリング剤A-187(GE東芝シリコン、ガンマ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.1g、硬化促進剤DICY0.1g、2MA-OK0.1gを入れ2時間追加的にミリングして半導体接着用樹脂組成物溶液(固形分80重量%濃度)を得た。このミリング液を自動塗工機を用いて、前記製造された第1層上に20μmの厚さで形成して第2層を製造した。
実験例1:フィルムの平坦化処理
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムを70℃SUS ROLL熱ラミネート機を通過して表面を平坦化し、平坦化程度はOptical profilerを用いてフィルムの中心線平均粗さ(Ra)を測定した。
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムの第1層のみをコーティングおよび平坦化処理を行い、ゴムロールラミネート機を用いて600μm厚さになるまで積層した。
このように得られたフィルムは硬化して最終的に硬化フィルムを得た。この試片を10mm×10mm単位で試片を製造し、Lazer flash方式の熱伝導度機器LFA467を用いて熱伝導度を測定した。
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムの第2層のみをコーティングおよび平坦化処理を行い、ゴムロールラミネート機を用いて数mm厚さで積層する。このように得られたフィルムはToroidal shaped形状に硬化してサンプルを得て、このようなサンプルを用いてImpedance Analyzer(E4991A)またはVector Network Analyzer(E5071C)を用いて周波数別磁化率と磁化損失値を測定した。
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムをコーティングおよび平坦化処理を行い、ゴムロールラミネート機を用いて600μm厚さになるまで積層した。このフィルムを8mm円形試片を製造した後にTA社のARES-G2を用いて粘度を測定した。
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムをコーティングおよび平坦化処理を行って得られたフィルムを直径22cmの円形に製造した。このフィルムを粘着層がコーティングされたPOフィルムにラミネートしてダイシングダイボンディングフィルムを製造した。これとは別途に、80μmウエハーをダイシングフィルムにラミネーションし、8mm×8mmの大きさに切断した後、マウンティング機器を用いて70℃で分断されたウエハーと接着フィルム熱ラミネートを実施しながら接着フィルムの未接着有無を判別した。
前記実施例で得られた半導体用接着フィルムを直径22cmの円形に製造した。このフィルムを粘着層がコーティングされたPOフィルムにラミネートしてダイシングダイボンディングフィルムを製造し、マウンティング機器を用いて70℃でウエハーと熱ラミネーションを実施した。その後、12mm×10mmの大きさでウエハーと接着フィルムをダイシングした。
そして、PCBの上に放熱フィルムをダイアタッチし、7気圧、135℃30分加圧硬化を実施し、その後、超音波イメージ装置を用いてPCB全体をスキャニングして放熱フィルムの埋立性を評価した。
Claims (15)
- 接着バインダー;および放熱フィラーを含む第1層;および
前記第1層の少なくとも一面に形成され、接着バインダーおよび磁性フィラーを含む第2層;を含み、
前記第1層および第2層それぞれに含まれる接着バインダーは、エポキシ系官能基を含む(メタ)アクリレート系繰り返し単位と、芳香族官能基を含む(メタ)アクリレート系繰り返し単位とを含む(メタ)アクリレート系樹脂;フェノール樹脂を含む硬化剤;およびエポキシ樹脂;を含み、
前記(メタ)アクリレート系樹脂の水酸基当量が0.15eq/kg以下である、半導体用接着フィルム。 - 前記(メタ)アクリレート系樹脂中の芳香族官能基を含む(メタ)アクリレート系官能基の含量が2~40重量%である、請求項1に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記放熱フィラーは、アルミナ(Al2O3)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化亜鉛(ZnO)および水酸化アルミニウム(Al(OH)3)からなる群より選択された1種以上を含む、請求項1または2に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記第1層は、放熱フィラー0.1~50重量%を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記磁性フィラーは、鉄-シリコン-アルミニウム合金、鉄-シリコン合金、鉄-クロム-シリコン合金、鉄-クロム合金、ニッケル-鉄合金、カルボニル鉄、ニッケル-亜鉛フェライトおよびマンガン-亜鉛フェライトからなる群より選択された1種以上を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記第2層は、磁性フィラー0.1~50重量%を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記(メタ)アクリレート系樹脂、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂総重量に対する前記(メタ)アクリレート系樹脂の重量の比率が0.55~0.95である、請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記(メタ)アクリレート系樹脂は、前記芳香族官能基を含む(メタ)アクリレート系官能基を3~30重量%含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記芳香族官能基は、炭素数6~20のアリール基(aryl);または炭素数6~20のアリール基および炭素数1~10のアルキレン基を含むアリールアルキレン基;である、請求項1から8のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記フェノール樹脂は、100℃以上の軟化点を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記フェノール樹脂は、ビスフェノールAノボラック樹脂およびビフェニルノボラック樹脂からなる群より選択された1種以上を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記エポキシ樹脂の軟化点は、50~120℃である、請求項1から11のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記エポキシ樹脂のエポキシ当量は、100~300g/eqである、請求項1から12のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記第1層は、1μm~300μmの厚さを有し、
前記第2層は、1μm~300μmの厚さを有し、
前記第1層の厚さに対する前記第2層の厚さの比率が0.2~5である、
請求項12に記載の半導体用接着フィルム。 - 前記(メタ)アクリレート系樹脂は、5000~1,000,000の重量平均分子量を有する、請求項1から14のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。
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