KR0184612B1 - 전자 부품용 접착 테이프 - Google Patents

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다께시 니시가야
후미요시 야마나시
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호소이 쇼오지로
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Abstract

본 발명은 방열판과의 접착 및 절단공정을생략할 수 있는 전자 부품용 접착테이프를 제공한다.
본 발명의 전자 부품용 접착테이프는, 금속판의 적어도 한면에 (a) 중량 평균 분자량 10,000 내지 200,000, 아크릴로니트릴 함량 5 내지 50중량% 및 아미노기 당량 500 내지 10,000의 하기 화학식 (1)으로 표시되는 피페라지닐에틸아미노카르보닐기함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 :
(화학식중, k, m 및 n는 몰비로서, n=1에 대하여, k는 3 내지 175이고, m은 0.3 내지 93 범위의 수를 나타낸다.)
(b) 2개 이상의 말레이미드기를 갖는 화합물을 함유하여, 성분 (a) 100 중량부에 대하여, 성분 (b)가 10 내지 900 중량부인 접착층을 적층하여 이루어지고, 접착층이 B 스테이지까지 경화된 것으로서, 서로 다른 경화도를 가지는 2 이상의 반경화층으로 구성 된다.

Description

전자 부품용 접착 테이프
제1도는 본 발명의 접착 테이프를 사용한 수지 봉지형 반도체 장치의 한 예의 단면도이다.
제2도는 종래의 접착 테이프를 사용한 수지 봉지형 반도체 장치의 한 예의 단면도이다.
반도체 장치의 한예의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 칩 2 : 금속 방열판
3 : 리드핀 4 : 본딩 와이어
5 : 수지 6 : 접착층
6-1 : 낮은 경화도의 반경화층 6-2 : 높은 경화도의 반경화층
본 발명은 반도체 장치를 구성하는 리드프레임 주변의 부품간, 예컨데 리드핀, 반도체칩 탑재용기판, 방열판, 반도체칩 자신 등의 접착에 사용하기 위한 전자 부품용 접착 테이프에 관한 것이다.
종래, 수지 봉지형 반도체 장치내에 있어서 사용되는 접착 테이프 등에는 리드프레임 고정용 접착 테이프, TAB 테이프 등이 있으며, 예컨대 리드프레임 고정용 접착 테이프의 경우에는 리드프레임의 리드핀을 고정하여, 리드프레임 자체 및 반도체 어셈블리 공정 전체의 생산 비율 및 생산성의 향상을 목적으로하여 사용이 되어 있으며, 일반적으로 리드프레임 메이커에서 리드프레임상에 테이핑이 되어, 반도체 메이커에서, IC 탑재 후, 수지 봉지된다. 그 때문에 리드프레임 고정용 접착 테이프에는, 반도체 레벨에서의 일반적인 신뢰성 및 테이핑시의 작업성 등은 물론이거니와, 테이핑 직후의 충분한 실온 접착력, 반도체 장치조립 공정에서의 가열에 견디는 충분한 내열성 등이 요구된다.
종래, 이와 같은 용도에 사용되는 접착 테이프로서는 예컨대, 폴리아미드 필름 등의 지지체 필름상에, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아크릴산 에스테르 혹은 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 등의 합성고무계 수지 등의 단독, 또는 다른수지에서 변성한 것, 혹은 다른 수지와 혼합한 접착제를 도포하여, B 스테이지 상태로 한 것이 사용되고 있다.
최근, 제2도에 도시된 바와 같은 구조의 수지 봉지형 반도체 장치(반도체 팩키지)가 개발 또는 제조되어 있다. 제2도에 있어서는, 리드핀(3)과 방열판(2)이 접착층(6)에 의하여 접속되어, 반도체 칩(1)이 방열판(2) 상에 탑재되어 있으며, 반도체 칩(1)과 리드핀(3)과의 사이의 본딩와이어(4)와 동시에, 수지(5)에 의하여 봉지된 구조를 가지고 있다.본 제2도에 도시된 구조의 수지 봉지형 반도체 장치에 있어서 접착층에 있어서, 종래의 접착제를 도포한 접착 테이프를 사용한 경우에는, 내열성 등이 충분하지 않은 등의 문제가 있었다. 또, 폴리이미드 수지 등을 적용한 경우에는, 그의 테이핑 온도나 압력, 폴리이미드 수지의 경화 조건 등이 엄하고, 리드 프레임 등의 금속 재료를 손상하는 두려움이 있었다. 따라서 비교적 저온에서 접착, 경화할 수 있으며, 충분한 내열성 및 신뢰성 등을 가지는 접착제의 개발이 요망되어 있다. 본 발명자 등은 앞서, 후기의 화학식 (1)내에 표현되는 피페라지닐 에틸 아미노 카르보닐기 함유 부타디엔 아크릴로니트릴 공중합체와 두개 이상의 말레이미드기를 함유하는 후기 특정의 화합물로부터 이들 접착제를 사용한 접착 테이프를 제안하여(일본국 특원평 5-286204호), 그것에 의해 상기의 목적이 달성되는 것을 발견하였다. 그러나, 제2도에 도시한 반도체 장치를 제조하는 데에는, 리드 프레임, 방열판을 제조하여 양쪽을 고정하기 위해, 양면에 접착제를 가지는 테이프를 사용하여, 테이프를 하나의 비스마다 금형으로 절단하여, 리드프레임과 테이프와 방열관을 적층하여, 가열 압착한다. 그 때문에 제조 비용이 소요된다. 또 리드프레임이나 방열판의 디자인을 바꿈에 따라, 테이프의 절단용 금형도 변경하지 않으면 안된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 비교적 저온에서 접착, 경화할 수 있으며, 리드 프레임을 접착하는 경우에도 절연성의 확보를 할 수 있는 동시에, 방열판과 접착 테이프의 접착공정을 생략하여, 충분한 신뢰성을 가지는 전자 부품을 얻는 것이 가능한 접착 테이프를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제1의 전자 부품용 접착 테이프는 금속판의 한면에, (a) 10,000 내지 200,000의 중량 평균 분자량, 5 내지 50 중량%의 아크릴로니트릴 함량, 및 500 내지 10,000의 아미노가 당량을 갖고, 화학식 (1)로 표현되는피페라지닐 에틸아미노 카르보닐기를 함유하는 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 그리고 (b) 화학식(2a) 내지 (2g)으로 표현되는 화합물에서 선택된 두 개 이상의 말레이미드기를 갖는 화합물을 함유하며, 100중량부의 성분 (a)에 대하여, 성분 (b)가 10 내지 900 중량부인 B 스테이지까지 경화시킨 접착층을 적층하여 이루어지고, 상기 접착층은 서로 다른 경화도를 가지는 둘 이상의 반경화층으로부터 이루어지며, 또한 금속판측에 높은 경화도를 가지는 반경화층이 존재하는 것을 특징으로 한다 :
(화학식중, k, m 및 n는 몰비로서, n=1에 대하여, k는 3 내지 175이고, m은 0.3 내지 93 범위의 수를 나타낸다), 및
(여기서, p는 0 내지 7의 정수이다.)
(화학식중, MI는 말레이미드기이고, R는 H 또는 CH3이며, r는 1~5이다).
본 발명의 제2의 전자 부품용 접착 테이프는, 금속판의 양면에, 각각 (a)중량 평균분자량 10,000 내지 200,000로, 아크릴로니트릴 함유율 5 내지 50 중량%, 및 아미노기 당량 500 내지 10,000의 상기 화학식 (1)로 표시되는 피페라지닐 에틸아미노 카르보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체와 (b) 화학식 (2a) 내지 화학식(2g)으로 표시되는 화합물에서 선택된 2개 이상의 말레이미드기를 함유하는 화합물과를 함유하여, 성분 (a) 100 중량부에 대하여 성분 (b)이 10 내지 900 중량부인 B 스테이지까지 경화된 접착층을 적층하여 이루어지고, 그의 접착층의 적어도 한쪽이, 서로 다른 경화도를 가지는 2 이상의 반경화층으로부터 이루어지고, 또한 금속판측에 높은 경화도를 가지는 반경화층이 존재하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제1 및 제2의 전자 부품용 접착 테이프에 있어서 접착층의 표면에는 박리성 필름을 설치하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명의 제1 및 제2의 전자 부품용 접착 테이프에는 사용하는 액상 접착제(제1의 액상 접착제)에 대하여 설명한다.
성분 (a)로서 사용되는 중량 평균분자량 10,000 내지 200,000으로, 아크릴로니트릴 함유율 5 내지 50중량%, 아미노기 당량 500 내지 10,000의 상기 화학식 (1)으로 표현되는 피페라지닐 에틸아미노 카르보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체는, 신규한 물질로서, 화학식 (3)으로 표현되는 카르복실기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체와 N-아미노에틸피페라딘과를, 예컨대 아인산에스테르의 존재하에서 축합시킴으로서 합성할 수가 있다 :
(화학식중, k, m 및 n는, 상기와 동일하다.)
본 발명에 있어서, 피페라지닐 에틸아미노 카르보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체는, 중량 평군 분자량 10,000 내지 200,000, 바람직하게는 20,000 내지 150,000, 아크릴로니트릴 함유율 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 10내지 40 중량%, 아미노기 당량 500 내지 10,000, 바람직하게는 1,000 내지 8,000을 가진 것이 사용이 된다.
이 경우, 중량 평균 분자량이 10,000 보다 낮게되면, 열 안정성이 불량하게 되어, 내열성이 저하된다. 또 200,000 보다 높게되면 용제 용해성이 불량하게 되어, 또 용융점도가 증대하여, 접착제로서 사용한 경우의 작업성이 불량하게 된다. 또 아크리로니트릴 함유량이 5 중량% 보다도 낮게 되면, 용매 용해성이 저하하여, 50 중량% 보다도 높게 되면, 절연성이 불안정하게 된다. 더욱이 또, 아미노기 당량이 500 보다도 낮게되면 용매 저하성이 저하하여, 한편 10,000 보다도 높게 되면, 말레이미드 화합물과 혼합하여 접착제로서 사용할 때, 지점도로 되어, 접착의 작업성이 저하한다.
상기의 액상 접착제에 있어서, 상기 성분 (a)과 (b)과의 배합 비율은, 성분 (a) 100 중량부에 대하여, 성분 (b)이 10 내지 900 중량부, 바람직하게는 20 내지 8,000의 범위에 설정이 된다. 성분 (b)의 양이 10 중량부보다 적게되면, 도포하여 경화한 후, 접착층의 내열성, 특히 Tg 영율이 저하가 현저하게 되어, 목적의 용도에 적합하지 않게 되어, 또 900 중량부보다 많게되면 접착층을 B 스테이지가지 경화한 때에, 접착층 자체는 무르게 되어, 작업성이 나빠진다.
상기 성분 (a)과 성분 (b)와의 혼합은, 양자를 용해하는 용매 중에서 행한다. 용매로서는, 예컨대 N-디메틸 포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 1, 3-디메틸-2-이미다졸리디논, 디메틸술폭시드, 헥사메틸포스포릭트리아미드, 헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트니트릴, 디클로로메탄, 클로로포름, 나염화탄소, 클로로벤젠, 디클로로벤젠. 디클로로에탄, 트리클로로에탄 등을 들수 있으며, 이들 중에서, 성분 (a)와 성분 (b)이 용해하도록 종류와 양을 적절히 선택하여 사용한다.
본 발명의 제1의 액상 접착제 및 제2의 액상 접착제에 있어서는, 필요에 따라서, 상기 성분 (a)와 성분 (b)와의 부가반응, 및 성분 (b) 기리의 부가반응을 촉진시켜서 B 스테이지의 경화도를 조정하기 위해, 디아자비시클로옥탄, 또는 메틸에틸케톤 퍼옥시드, 시클로 헥산퍼옥시드, 3,3-트리메틸 시클로 헥사논퍼옥시드, 메틸시클로 헥사논 퍼옥시드, 메틸 아세토 아세테이트 퍼옥시드, 아세틸 아세톤 퍼옥시드, 1,1-비스 (t-부틸 퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로 헥산, 1,1-비스 (t-부틸 퍼옥시) 시클로헥산, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시) 옥탄, n-부틸-4,4-비스(t-부틸 퍼옥시) 퍼레이트, 2,2-비스(t-부틸 퍼옥시부탄), t-부틸 하이드로퍼옥시드, 구멘하이드로퍼옥시드, 디-이소프로필 벤젠하이드로 퍼올사이드, p-멘탄하이드로 퍼옥시드, 2,5-디메틸헥산-2, 5-디하이드로 퍼옥시드드, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸하이드로퍼옥시드, 디-t-부틸퍼옥시드, t-부틸 쿠미루퍼옥시드, 디-쿠밀퍼옥시드, a,a'-비스(t-부틸 퍼옥시-m-이소프로필) 벤젠, 2,5-디메틸-2, 5-디 (t-부틸 퍼옥시) 헥산, 2,5-디메틸-2,5-디 (t-부틸 퍼옥시) 헥신, 아세틸퍼옥시드, 이소부틸퍼옥시드, 옥타노일퍼옥시드, 데카노일퍼옥시드, 벤조일퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드, 3,5,6-트리메틸헥사노일 퍼옥시드, 숙시닉아시드퍼옥시드, 2,4=디클로로벤조일퍼옥시드, m-톨릴퍼옥시드, 디-이소프로필 퍼옥시디카보네이트, 디-2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시카보네이트, 비스-(4-t-부틸시클로헥실) 퍼옥시디카보네이트, 디-미리스틸퍼옥시디카보네이트, 디-2-에톡시에틸퍼옥시디카보네이트, 디-메톡시이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디 (3-메틸-3-메톡시부틸) 퍼옥시디카보네이트, 디-아릴퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시 이소부티레이트, t-부틸퍼옥시 피파레이트, t-부틸퍼옥시 네오데카네이트, 쿠밀퍼옥시네오도데카네이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사네이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사네이트, t-부틸퍼옥시 라우레이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥시이소푸타레이트, 2,5-디메틸-2,5-디 (벤조일퍼옥시) 헥산, t-부틸퍼옥시 마레인산, t-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, 쿠밀퍼옥시옥테이트, t-헥실퍼옥시네오데카네이트, t-헥실퍼옥시피퍼레이트, t-부틸퍼옥시네오헥사네이트, t-헥실퍼옥시네오헥사네이트, 쿠밀퍼옥시네오헥사네이트, 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥시드, t-부틸퍼옥시아릴카보네이트 등의 유기 과산화물류, 1,2-디메틸이미다졸, 1-메틸-2-에틸 이미라졸, 2-메틸 이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-운데실 이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 1-벤질-2-메틸 이미다졸, 1-벤질-2-페닐 이미다졸, 1-벤질-2-페닐 이미다졸 트리메리트산염, 1-벤질-2-에틸이미다졸, 1-벤질-2-에틸-5-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-이소프로필 이미다졸, 2-페닐-4-벤질 이미다졸, t-시아노에틸-2-메틸 이미다졸, '1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-이소프로필 이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸 이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실 이미다졸, 1-시아노에틸-2-이소프로필 이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다조륨 트리메리데이트, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 트리메리레이트, 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸 이미다졸릴-(1)']-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸이미다졸릴-(1)']-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸이미다졸릴-(1)']-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4-메틸 이미다졸릴-(1)']-에틸-S-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1)']-에틸-S-트리아진, 2-메틸이미다조륨 이소시아늄, 산부가물 2-페닐 이미다조륨 이소시아눌산 부가물, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸 이미다졸(1)']-에틸-S-트리아진-이소시아눌 산부가물, 2-페닐-4, 5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸 이미다졸, 2-페닐-4-벤딜-5-히드록시메틸이미다졸, 4,4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸-이미다졸), 1-아미노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4, 5-디(시아노 에톡시메틸) 이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤딜 이미다조륨 클로라이드, 4,4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸 이미다졸), 2-메틸 이미다졸. 이미다 조륨 클로라이드, 4,4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸 이미다졸), 2-메틸 이미다졸. 벤조트리아졸 부가물, 1,2-디메틸 이미다졸. 벤조트리아졸 부가물, 1-아미노에틸-2-에틸 이미다졸, 1-(시아노에핀 아이모에틸)-2-메틸이미다졸, N,N'-[2-메틸 이미다졸릴-(1)-에틸]-아디포일리아미드, N,N'-비스-(2-메틸이미다졸릴-1-에틸)요소, N-[2-메틸이미다졸릴-1-에틸]요소, N,N'-[2-메틸이미다졸릴-(1)-에틸]도데칸디오일디아미르, N,N'-[2-메틸 이미다졸릴-(1)-에틸] 에 이코산디오일디아미드, 1-벤딜-2-페닐이미다졸. 염화 수소산염, 1-시아노에틸-2-페닐-4, 5-디(시아노 에톡시메틸) 이미다졸 등의 이미다졸류, 트리페닐포스핀류 등의 반응 촉진제를 첨가할 수가 있다. 이 반응 촉진제의 함유량을 조정함으로써, 접착층의 경화도를 프레큐어에 의하여 원하는 범위로 제어하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기의 제1 및 제2의 액상 접착제에는, 접착제의 테이핑 특성을 안정화 시키기 위해, 입경 1㎛이하의 충전제를 포함시킬 수가 있다. 충전제의 함유량은, 전고형분의 4 내지 40 중량%, 바람직하게는 9 내지 24 중량%의 범위에 설정이 된다. 함유량이 4 중량% 보다도 낮게되면, 접착 테이프의 테이핑 특성의 안정화 효과가 적게 되어 또 40 중량% 보다도 많게 되면, 접착 테이프의 접착 강도가 저하하여, 또한 라미네이트 등의 가공성이 나쁘게 된다.
충전제로서는, 예컨대 실리카, 석영분, 알루미나, 탄산칼슘, 산화마그네슘 다이아몬드분, 마이카, 플루오르수지분, 지르콘 분 등이 사용된다. 본 발명의 전자 부품용 접착 테이프는 상기 제1 또는 제2의 액상 접착제를 사용하여 형성되는 것으로서, 금속판 상에 형성되는 접착층은 B스테이지까지 경화시키는 것으로, 또한 경화도가 다른 둘 이상의 반경화층으로 구성된다. 이 경우, 적어도 금속판의 한면에 있어서는, 금속판에 가까운 쪽으로 고경화도의 반경화층이 설치되어, 먼쪽으로 저경화도의 반경화층이 설치되도록 할 필요가 있다. 각 반경화층의 막두께는 5 내지 100㎛의 범위가 바람직하고, 보다 바람직한 범위는 10 내지 50㎛이다.
금속판으로서는, 두께 10 내지 300㎛의 범위의 것이 사용이되어, 이것은 방열판으로서 작용한다. 금속판을 구성하는 재질로서, 구리, 백구리, 은, 철, 42-합금, 스테인레스강으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 금속판상에 설치하는 고경화도의 반경화층은 슬립 속도가 0.01 내지 0.3 ㎛/sec의 범위에 있고, 저경화도의 반경화층은, 슬립 속도가 0.1 내지 10.0㎛/sec의 범위에 있으며, 또한 고경화도의 반경화층의 슬립 속도(V1)와 저경화도의 반경화층의 슬립 속도(V2)가 V2V1의 관계를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 두 개의 반경화층에 있어서, V1이 0.3㎛/sec를 초과하면, 리드가 접착층에 매몰하여 금속 방열판 등의 피접착물에 접촉하기가 쉽게 됨으로, 절연성의 유지가 곤란하게 되어, 한편, V1이 0.01㎛/sec 미만이면, 접착층의 상기 피접착물 에의 접착성이 저하할 염려가 있다. 또 V2는 10㎛/sec를 초과하면, 접착층이 접착 체이프의 단면으로부터 밀려저나와, 피착체의 리드 프레임을 오염하여, 한편 0.1㎛/sec 미만이면, 피착체의 리드프레임에의 접착성이 저하함으로 바람직하지 않다.
또, 제2 및 제4의 접착 테이프의 경우, 금속의 다른 면에 설치하는 접착층은, 경화도의 다른 복수의 반경화층으로부터 되어있어도 좋다. 제2 및 제4의 접착 테이프의 바람직한 구체예는 다음의 테이프를 포함한다. 즉, 금속판의 타면상의 B스테이지 반경화층은 (1)고경화도의 반경화층으로만, (2)저경화도의 반경화층으로만, 및 (3)고경화도의반경화층과 저경화도의 반경화층으로 이루어지는데, 고경화도의 반경화층이 금속 시트측에 있는 접착 테이프이다. 특히 슬립 속도가 0.01 내지 0.3㎛/sec인 상기(2)의 경우가 바람직하다. 이들의접착 테이프의 경우에는 그것을 사용하여 반도체 장치를 제작하여 에폭시 수지 등에 의하여 수지 봉지한 경우, 금속판과 봉지에 사용한 수지와의 박리가 생기기 힘들게 된다는 이점이 있다. 또한, B스테이지까지 경화된 반경화층의 슬립 속도는, 경화도의 정도를 의미하는 값으로서, 다음의 측정 방법에 의해 측정되는 값이다.
즉 측정할 테이프를, 5mm×20mm의 크기로 절단하여 시료를 제작하여, 각각 선단에서 5mm까지의 부분에만 겹치도록 포개어 합쳐서, 150℃에 가열된 한 쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착한다. 얻어진 시료를 23±3℃, 65±5% RH 로 48±12시간 유지한 후, 시료의 접착되어 있지 않은 양단 부분을 열기계 시험기(TM-3000, 진공 이공사 제조)의 척(chuck)으로 고정하여, 온도 250℃에서 200℃까지 10℃/min의 비율로 가열하면서 하중 5g의 힘으로 양쪽으로 끈다. 그때에 있어서 접착부분의 시간당의 슬립 거리(이동 거리)를 측정해서 플로트하여, 시간 당의 최대의슬립가 생긴 단계에서의 슬립 속도(㎛/sec)로서 그의 반경화층의 슬립 속도값으로 한다. 다음에 상기의 제1 및 제2의 액상 접착제를 사용하여 본 발명의 전자 부품용 접착 테이프를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 전자 부품용 접착 테이프는, 금속판의 한면에, 상기 액상 접착제를 사용하여 경화도의다른 둘 이상의 층으로 된 반경화층을 형성하는 방법으로서는, 반응 촉진제의 배합, 액상 접착제의 도포, 건조 후의 프레큐어 조건, 접착제층의 접착 등을 적절이 조합한 여러 가지의 방법을 채용할 수 있다.
구체적으로는, 예컨대 (1) 2개의 박리성 필름의 한면에 각각 상기 액상 접착제를 도포하여, 건조하여, 미경화 접착제 시트를 제작한 후, 그것들을 다른 조건으로 경화하여 다른 경화도의 B스테이지 접착제 시트를 제작하여, 그들의 2개를 절단 후, 금속판의 한면에 접착하는 방법, (2) 박리성 필름의 한면에 상기 액상 접착제를 도포하여, 구리판의 한면에 포개어 접착하여, 경화시킨 후, 박리성 필름을 박리하여, 다른 박리성 필름의 한면에 상기 액상 접착제를 도포한 것과 포개어 접착시키는 방법, (3) 금속판 및 박리성 필름의 표면에 각각 상기 액상 접착제를 도포하여, 그것을 직접 가열 경화하여, 금속판의 표면에 고경화도의 반경화층을 형성하여, 박리성 필름의 위에 저경화도의 반경화층을 형성하여, 그것들을 접착하는 방법, (4) 금속판의 한면 또는 양면상에 상기 액상 접착제를 사용하여 소정의 경화도의 B스테이지 접착제 시트를 제작한 후, 그의 한면 또는 양면에 미경화의 액상 접착제를 도포하여, 프레큐어하는 방법, (5) 반응 촉진제의 함유량을 다르게 하는 이외는 동일 조성의 두 개의 액상 접착제를 도포하여 형성한 미경화 접착제 시트를 동일 조건에서 프레큐어한 후, 양자를 접착, 이어서 구리판과 팽팽하게 접합하는 방법, (6) 금속판의 하면 또는 양면에 상기 액상 접착제를 사용하여 소정의 경화도의 B스테이지 접착제 시트를 제작한 후, 그 액상 접착제란 반응 촉진제의 함유량을 달리하는 접착제를 한면 또는 양면에 도포하여, 동일 조건에서 프레큐어하는 방법, (7) 금속판의 양면에 액상 접착제를 도포하여, 경화시킨후, 박리성 필름의 한면에 액상 접착제를 도포한 것을 접착시키는 방법 등을 사용할 수 있으며, 더욱이 이들을 적절이 조합시킨 방법도 사용할 수 있다.
본 발명의 접착 테이프를 사용한 수지 봉지형 반도체 장치의 일예의 단면도를 제1도에 표시함, 즉, 제1도에 있어서는, 리드핀(3)과 금속방열판(2) 가접착층(6)에 의하여 접속하여, 반도체 칩(1) 이 방열판(2) 위에 탑재되어 있으며, 반도체 칩(1)과 리드핀(3)과의 사이의 본딩와이어(4)와 동시에 수지(5)에 의해 봉지된 구조를 이루고 또한 접착층(6)은 금속 방열판에 인접하는 높은 경화도의 반경화층(6-2)과 낮은 경화도의 반경화층(6-1)의 두 개의 층으로 구성되어있다. 또한 금속 방열판은 본 발명의 접착 테이프의 금속판에 해당한다.
본 발명의 전자 부품용 접착 테이프는, 상기의 구성을 가짐으로, 비교적 저온에서 접착, 경화할 수 있어, 충분한 내열성, 신뢰성 등을 가지고 있으며, 예컨대, 리드프레임 고정용 접착 테이프, TAB 테이프, 반도체 칩 탑재용기판, 방열판으로서 접합하게 사용할 수가 있다. 또 리드핀에 대하여 사용할 때에는, 경화처리에 있어 리드핀이 접착 테이프의 접착층 중에 매몰하는 일이 있으므로 절연성이 회복되며, 반도체 장치로서 신뢰성이 높은 것을 얻을 수가 있다.
[실시예 1]
중량 평균 분자량 70,000, 아크릴로니트릴 함유율 25 중량%, 아미노기 당량 4,000의 피페라지닐 에틸아미노카르보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체(K=55, m=18, n=1) 30 중량부, 화학식(2a)으로 표현되는 화합물 70 중량부, 및 과산화벤조일 1 중량부를, 테트라히드로프란 중에서 첨가, 혼합하여,충분하게 용해하여, 고형분 40 중량%의 액상 접착제를 얻었다. 이 액상 접착제를, 건조 후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 박리 처리를 시험한 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(또한 이하의 실시예에 있어서, 어느것도 동일의 것을 사용함으로, 이하, 이것을 「박리성 필름」이라고 약기함)의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 120℃에서 5분간 건조하여, 미경화 접착제 필름을 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트를 2개 준비하여, 그의 하나를 열풍 순환형 건조기 중에서 100℃에서 12시간 프레큐어하여, 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트(a)를 제작하였다. 상기 미경화 접착제 시트의 다른 하나를 열풍 순환형 건조기 중에서 70℃에서 12시간 프레큐어하여 슬립 속도가 0.30㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트(b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a) 및 (b)를, 그것들의 접착제 층을 대향 하도록 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 접착층이 2층 구성의 접착 테이프(c)를 제작하였다.
접착 테이프(c)의 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여, 두께 50㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한 쌍의 가열로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 칩합, 구리판의 한면에 2동구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다. 또한 이하의 실시예 있어서는, 접착의 조건이 실시예1과 동일해서 그 기재를 생략한다.
[실시예 2]
실시예1에 있어서 두께 50㎛의 구리판을 두께 100㎛의 것으로 대체한 이외는, 동일하게 하여, 구리판의 한면에 두 개의 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 3]
실시예1에 있어서 두께50㎛의 구리판을 두께 200㎛의것으로 대체한 이외는 동일하게 하여 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 4]
실시예1에 있어서 두께 50㎛의 구리판을 두께 100㎛의 백구리판으로 대체한 이외는 동일하게 하여, 벽루기판의 한면에 2층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 5]
실시예1에 있어서 두께 50㎛의 구리판을 두께 100㎛의 42-합금판으로 대체한 이외는 동일하게하여 42 합금판의 한면에 두 깨의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 6]
100㎛의 은판으로 대체한 이외는 동일하게 하여, 음판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 7]
실시예1에 있어서 두께 50㎛의 구리판을 두께 100㎛의 스테인레스 강판으로 대체한 이외는 동일하게 하여, 스테인레스 강판의 한면에 두 깨의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 8]
실시예1에 있어서 액상 접착제를 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 120℃에서 5분간 건조하여, 미경화 접착제 필름을 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트를 두 개 준비하여, 그 하나를 두께 100㎛의 구리판의 이면에 겹쳐서 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로, 통과시켜서 접착한 후, 열풍 순환형 건조기 중에서 100℃에서 12시간 프레큐어 하여, 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 B 스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트의 다른 하나를 열풍 순환형 건조기 중에서 70℃로 12시간 프레큐어하여, 슬립 속도가 0.30㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a)의 박리성 필름을 제거하여, B스테이지 접착제 시트 (b)의 접착제층과 대향하도록 겹쳐서 접착하여, 구리판의 한면에 두개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 9]
실시예1에 있어서 액상 접착제를 건조 후의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 80℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
열풍 순환형 건조기 중에 있어서 건조를 160℃에서 5분간 행한 이외는, 상기와 동일하게 하여, 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B 스테이지 접착제 시트 (a) 및 (b)를 , 그들의 접착제층을 대향하도록 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립가 0.05㎛/sec의 접착층측의 박리성 필림을 제거하여, 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 접착층이 2층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립이 0.05㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여, 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가진 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 10]
실시예1에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 두께가 20㎛이 되도록 두께 100㎛의 구리판의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 180℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 B스테이지 접착제 시트의 위에, 실시예1에 있어서 사용한 액상 접착제를 건조후의 두께가 20㎛이 되도록 도포하여, 160℃에서 5분간 가열 건조하여, 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 B스테이지 접착제층을 형성하여, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가진 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 11]
중량 평균분자량 70,000 아크릴로니트릴 함유율 25 중량%, 아미노기 당량 4,000의 피페라지닐 에틸 아미노 카르보닐기 함유 부타디엔-아크릴로니트릴 공중 합체(K=55,m=18,n=1) 30 중량부ㅡ 화학식(2a)로 표현되는 화합물 70중량부, 과산화 벤조일 1 중량부 및 라우로일 퍼옥시드 2 중량부를, 테트라히드로푸란 중에 첨가, 혼합하여, 충분하게 용해하여, 고형분을 40 중량%의 액상 접착제를 얻었다.
상기 액상 접착제를, 건조후의 두께가 20㎛이 되도록 박리형 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조중에서 140℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
라우로일 퍼옥시드 2 중량부를 0.05 중량부에 대체한 이외는 상기와 동일하게하여 액상 접착제를 제작하여, 동일하게 조작하여, 슬립 속도가 0.5㎛sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 싣트 (a) 및 (b)를 그들의 접착제층을 대향하도록 겹쳐서 접착하여, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 포개어 겹쳐서 접착, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 12]
실시예11에서 얻어진 액상 접착제를, 건조후의 두께가 20㎛이 되도록 두께가 100㎛의 구리판의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서, 140℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 B스테이지 접착제 시트의 위에, 라우로일 퍼옥시드 2 중량부를 0.05중량부에 대체한이 되는, 상기와 동일하게하여 얻어진 액상 접착제를 건조 후의 두께가 20㎛이 되도록하여 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 140℃에서 5분간건조하여, 슬립 속도가 0.5㎛/sec의 B스테이지 접착제층을 형성하여, 구리판이 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 13]
실시예1과 동일하게 조작하여, 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트(a), 슬립 속도가 0.3㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b) 및 접착층이 2층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, B스테이지 접착시트 (a)를 구리판의 타면에 겹처서, 그들을 접착하여, 구리판의 한면에 2층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, B스테이지 접착제 시트 (a)를 구리판의 타면에 겹쳐서, 그들을 접착하여, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 14]
실시예1과 동일하게 조작하여, 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a) 슬립 속도가 0.3㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b) 및 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 양면에 겹쳐서 그들을 접착시켜, 구리판의 양면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 15]
실시예1에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 120℃에서 5분간 건조하여, 미경화 접착제 필름을 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트를 두 개 준비하여, 그의 하나를 두께 100㎛의 구리판의 양면에 겹처서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러간을 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착한후 열풍 순환형 건조기 중에서, 100℃에서 12시간 프레큐어하여, 슬립 속도가 0.35㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a)의 한면의 박리성 필름을 제거하여, B스테이지 접착제 시트(b)의 접착층과 대향하도록 겹쳐서 접착시켜, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 16]
실시예15와 동일하게하여 제작한 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층을 가지는 B스테이지 접착제 시트 (a) 및 슬립 속도가 0.35㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 사용하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a)의 양측의 박리성 필름을 제거하여, B스테이지 접착제 시트 (b)의 접착층과 대향하도록 겹쳐서, 그들을 접착시켜서, 구리탄의 양면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 17]
실시예1에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 180℃로 5분간 건조하여, 스립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
열풍 순환형 건조기중에 있어서 건조를 160℃에서 5분간 행한 이외는, 상기와 동일하게 하여 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
실시예1과 동일하게 하여, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.03㎛/sec의 접착층측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, B스테이지 접착 시트 (a)를 구리판의 타면에 겹쳐서, 그들을 접착하여, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 18]
실시예1에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 180℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다. 열풍 순환형 건조기 중에서 건조를 160℃에서 5분간 행한 이외는, 상기와 동일하게하여 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
실시예1과 동일하게 하여, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 양면에 걸쳐서 그들을 첩합시켜서 구리판의 양면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 19]
실시예1에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 두께 100㎛의 구리판의 양면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 180℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 접착제 시트의 한면에 실시예1에서 사용한 동일의 액상 접착제를 건조후의 두께가 20㎛의 되도록 도포하여 박리성 필름을 겹쳐, 160℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 접착층을 형성하여 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 20]
실시예1에 있어서 액상 접착제를 건조 후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 두께 100㎛/sec의 구리판의 양면에 도포하여, 열풍 순환 건조기 중에서 180℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 접착제 시트의 양면에 실시예1에서 사용한 것과 동일의 액상 접착제를 건조 후의 두께가 20㎛이 되도록 도포하여 박리성 필름을 겹쳐서 160℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.4㎛/sec의 접착층을 형성하여, 구리판의 양면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 21]
실시예11에 있어서와 동일하게 하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a), 슬립 속도가 0.5㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b) 및 접착층이 두 개의층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 접착층 측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 인면에 겹쳐서, B스테이지 접착 시트 (a)를 구리판의 타면에 겹쳐서, 그들을 접착, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 한 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 22]
실시예11에 있어서와 동일하게 하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a), 슬립 속도가 0.5㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b) 및 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 접착층의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 양면에 겹쳐서 접착, 구리판의 양면에 2층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 23]
실시예11에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛의 되도록 두께 100㎛의 구리판의 양면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서, 140℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 접착제 시트의 한면에 실시예11에 있어서 라우로일 퍼옥시드 2 중량부를 0.05 중량부에 대체한 이외는, 상기와 동일하게하여 얻어진 액상 접착제를 도포하여,박리성 필름을 겹쳐서, 열풍 순환형 건조기중에서, 140℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.5㎛/sec의 B스테이지 접착제층을 형성하여, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지며, 타면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 24]
실시예11에 있어서 액상 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 20㎛의 되도록 두께 100㎛의 구리판의 양면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 140℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.01㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 접착제 시트의 양면에, 실시예11에 있어서 라우로일퍼옥시드 2 중량부를 0.05 중량부에 대체한 이외는 상기와 동일하게하여 대체한 이외는 상기와 동일하게하여 일어진 액상 접착제를 도포하여,박리성 필름을 겹쳐서 열풍순환형 건조기 중에서 140℃에서 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.5㎛/sec의 B스테이지 접착제층을 형성하여, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 25]
중량 평균 분자량 70,000, 아크릴로니트릴 함유율 25 중량%, 아미노기당량 4,000의 피페라지닐에틸 아미노카르보닐기 함유 부티디엔-아크릴로니트릴 공중합체(k=35,m=18,n=1)70중량부, 화학식(2a)으로 표현되는 화합물 30중량부, 및 과산화 벤조일 1 중량부를, 테트라히드로 푸란 중에 첨가, 혼합하여, 충분하게 용해하여, 고형분을 40 중량%의 액상 접착제를 얻었다. 이 액상 접착제를 건조후의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면네 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서, 120℃에서 5분간 건조하여, 미경화 접착제 필름을 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트를 두 개 준비하여, 그 하나를 열풍 순환형 건조기 중에서 100℃에서 12시간 프레쿠어하여, 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트의 다른 하나중 열풍 순환형 건조기중에서 70℃에서 12시간 프레큐어하여, 슬립 속도가 0.35㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a) 및 (b)를 그들의 접착제층을 대향하도록 걸쳐서, 140℃로 가열한 한 쌍의 가열 로울 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착하고, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 접착층측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서 접착하여, 구리판의 한면에 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 26]
실시예25에 있어서, 액상 접착제를 건조 후의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 120℃에서 2분간 건조하여, 미경화 접착제 필름을 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트를 두 개 준비하여, 그 하나를 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착한후, 열풍 순환형 건조기 중에서 100℃에서 12시간 프레큐어하여 슬립 속도가 0.05㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
상기 미경화 접착제 시트의 다른 하나를 열풍 순환형 건조기 중에서 70℃로 2시간 프레큐어하여 슬립 속도가 0.35㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a)의 박리성 필름을 제거하여, B스테이지 접착제 시트 (b)의 접착제층과 대향하도록 겹쳐서 접착, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 27]
실시예25에 있어서 사용한 액상 접착제를 건조후의 접착제의 두께가 20㎛이 되도록 박리성 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 180℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.1㎛/sec의 스테이지 접착제 시트 (a)를 제작하였다.
열풍 순환형 건조기중에 있어서 건조를 160℃에서 5분간 행한 이외는 상기와 동일하기 위해 슬립 속도가 0.6㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트 (b)를 제작하였다.
상기의 B스테이지 접착제 시트 (a) 및 (b)를 그들의 접착제층을 대향하도록 겹쳐서 접착, 접착층이 두 개의 층 구성의 접착 테이프 (c)를 제작하였다.
이어서, 접착 테이프 (c)의 슬립 속도가 0.1㎛/sec의 접착층측의 박리성 필름을 제거하여 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서 접착, 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[실시예 28]
실시예25에 있어서 액상 접착제를 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 두께 100㎛의 구리판의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 180℃로 5분간 건조하여, 슬립 속도가 0.1㎛/sec의 B스테이지 접착제 시트를 제작하였다.
이 B스테이지 접착제 시트의 위에, 실시예25에 있어서 사용한 액상 접착제를 건조후의 접착층의 두께가 20㎛이 되도록 도포하여, 160℃에서 5분간 가열 건조하여, 슬립 속도가 0.6㎛/sec의 B스테이지 접착제층을 형성하여 구리판의 한면에 두 개의 층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[비교예 1]
나일론 에폭시계 접착제(트리딘 FS-410, 데이코쿠가가꾸산교오(주) 제)
(고형분율 20%, 용제 : 이소프로필)
알코올 ; 메틸 에틸 케톤 = 2 : 1)를 준비하였다.
이 접착제를, 건조후의 접착층의 두께가 40㎛이 되도록 두께 38㎛이 되도록 두께 38㎛의 박리 처리를 시행한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 150℃로 15분간 건조하여, B스테이지 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
이어서, 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러 사이를 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착 구리판의 한면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[비교예 2]
폴리이미드계 와니스(라크 TPI, 미쓰이도오아쓰가가꾸(주) 제)의 N-메틸피롤리돈 20 중량% 용액을 준비하였다.
이 접착제를 건조후의 접착층의 두께가 40㎛이 되도록 두께 38㎛의 박리 처리를 시행한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 한면에 도포하여, 열풍 순환형 건조기중에서 150℃에서 120분간, 이어서 250℃에서 60분간 건조하여, B스테이지 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
이어서, 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 350℃에 가열한 한쌍의 가열 로울간을 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 강판의 한면에 1층 구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[비교예 3]
실시예1의 액상 접착제를, 실시예1과 동일의 박리성 필름의 한면에, 건조후의 막두께가 40㎛이 되도록 도포하여 열풍순환 건조기 중에서 120℃에서 5분간 건조하여, 더욱이 열풍 순환형 건조기에서 100℃에서 12시간 프레큐어 함으로써, 고경화도의 반경화층의 막으로 이룬 슬립 속도가 0.02㎛/sec의 B스테이지 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
이어서 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서, 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러간을 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 구리판의 한면에 하나의 층 구성의 접착층을 가진 접착 테이프를 제작하였다.
[비교예 4]
실시예1의 액상 접착제를, 실시예1과 동일의 박리성 필름의 한면에, 건조후의 막두께가 40㎛이 되도록 도포하여, 열풍 순환형 건조기 중에서 120℃에서 5분간 건조하여, 더우기 열풍 순환형 건조기에서 70℃로 12시간 프레큐어 함으로써, 저경화하도의 반경화층 만으로된 슬립 속도가 0.3㎛/sec의 B스테이지 접착층을 가진 접착 테이프를 제작하였다.
이어서 두께 100㎛의 구리판의 한면에 겹쳐서 140℃에 가열한 한쌍의 가열 로울러간을 로울러 속도 1m/min으로 통과시켜서 접착, 구리판의 한면에 1층구성의 접착층을 가지는 접착 테이프를 제작하였다.
[리드프레임의 조립]
제1도에 도시한 반도체 팩키지에 사용되는 리드프레임을, 다음에 표시한 수준으로 표1에 표시한 작업 조건하에 조립하였다.
(a) 접착 테이프의 뚫기
금형에 의한 접착 테이프의 뚫기
(b) 리드 프레임 조립
상기 공정에서 얻은 접착 테이프와 리드 프레임 본체를 위해 맞추어서, 120℃에 가열한 훗트 프레이트상에서 가열 가압하여, 리드 프레임과 접착 테이프를 접착하였다.
(c) 접착 테이프큐어
열풍 순환형 오븐내를 질소 치환하여 3개의 공정에서 조립한 리드 프레임상에서 표1에 기재의 조건에서 겨오하시켰다.
[반도체 팩키지의 조립]
그후, 작성한 리드프레임을 사용하여, 이하의 수순으로 반도체 팩키지를 조립하였다. 리드프레임 조립시에 접착 조건 및 경화조건이 다른 것은, 각 접착 테이프의 특성이 다르기 때문이다. 여기서는 각 접착 테이프에 최적의 접착 조건을 선정하여, 그것에 의거하여 접착 경화시켰다.
(a) 다이본딩
반도체 칩을 다이본딩용을 페이스트를 사용하여, 브렌부에 접착하여, 150℃에서 2시간 경화시켰다.
(b) 와이어 본딩
와이어 본더에 의해 금선으로 반도체 칩상의 와이어 패드와 내부 리드선 끝부의은도금 부분과를 배선한다.
(c) 몰딩
에폭시계 몰드재에서 트래스 파아몰드 한다.
(d) 마무리 공정
포밍, 다임컷트, 아우터리드부의 도금 등의 공정을 포함, 팩키지에 마무리한다.
[접착 테이프 및 반도체 팩키지의 평화 결과]
(a) 테이핑 가능온도
접착 테이프를 용이 또한 신속하게 피착제, 즉 브렌 또는 리드핀으로 접착할 수 있는가 아닌지의 평가를 행하였다. 구체적으로는 테이핑 머선으로 각접착 테이프 리드프레임에 접착할 수가 있는 온도역을 측정하였다.
그 결과, 본 발명의 접착 테이프 및 비교예1과 4의 접착 테이프는 100내지 180℃의 온도영역에서 접착하였으나, 비교예2의 경우는 400℃이상의 온도를 요하였다. 또 비교예3의 접착 테이프는 250℃이상의 온도를 요하였다.
(b) 리드프레임의 산화
접착제 경화중에 리드프레임 표면의 산화가 일어나 있는지 아닌지의 평가를 리드프레임 표면의 변색에 대한 시각판정에 의해 행하였다.
그 결과, 본 발명의 접착 테이프는, 저온에서 테이핑을 할 수 있으므로, 산화는 생기지 않았으나, 비교예2와 3의 경우는 접착온도가 높기 때문에 변색이 인정이 되어, 리드프레임의 산화가 생겨져 있었다.
(c) 접착력
구리판에 140℃에서 접착 테이프를 테이핑한 후의 10mm폭의 테이프의 실온에서의 90°껍질 강도를 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 접착 테이프와 비교예4의 접착 테이프는 25 내지 40g/10mm인 것에 대하여, 비교예1의 경우는 2 내지 4g/10mm이며, 또, 비교예2 와 비교예3의 경우는 10 내지 40g/10mm로 변동폭이 것이다.
(d) 보이드
접착제를 경화시킬 때에, 접착제 내에 발생하는 보이드가 실용상 문제로 되는 레벨에 있는지 아닌지를 현미경에 의한 시각 판정으로 평가하였다. 그 결과, 본 발명의 접착 테이프는 보이드의 발생은 전혀 없었으나, 비교예1의 경우는 보이드의 발생이 인정되었다.
(e) 작업성
리드프레임의 조립에 있어서의 접착 테이프의 테이핑 등, 사용할 때의 취급성(칼, 주행성) 및 접착 데이프의 접착제 표면의 택에 대하여 평가를 행하였다.
그 결과, 본 발명의 접착 테이프는, 모두 취급성이 양호하며, 표면의 광택이 생기지 않았으나, 비교예2의 경우는, 취급성에 문제가 생겼다.
(f) 와이어 본더 비리티
팩키지 조립에 있어, 금선의 와이어 본딩시의 리드프레임 상에의 와이어 본더 비리티를 확인하였다.
그 결과, 본 발명의 접착 테이프를 사용한 경우, 832 필의 시험에 있어서, 본딩 불량은 0이었다. 한편 비교예1의 경우는 832핀중 125핀의 본딩 불량이 확인이 되어, 금와이어의 본딩을 충분한 강도로 할 수가 없었다.
(g) 반도체 팩키지의 평가
상기한 바와 같이 얻어진 팩키지에 대하여 PCBT 시험(Pressure Cooker Biased Test)를 행하였다. 조건은 적용 전압 5볼트, 121℃, 2 atm, 100 % RH로 실시하여, 전기적 신뢰성 테스트를 해하였다. 그 결과, 본 발명의 경우는 1000시간으로 쇼트가 생기지 않았다. 한편 비교예4의 경우는 50개의 시험체 중, 15개의 시험체가 시험전의 PCBT 테스트에서 절연성의 확보를 할 수 없었다.
이상의 결과에서 명백한 바와 같이, 본 발명의 전자부품용 접착 테이프의 경우는, 반도체 팩키지를 양호하게 제작할 수가 있다. 이것에 대하여, 비교예1 내지 4의 접착 테이프의 경우에는, 리드프레임의 산화가 생기는 접착 조건이 리드 프레임의 조립에 적합하지 않는, 금선의 와이어 본딩을 행할 수가 없는 및 리드프레임 조립후, 리드프레임과 금속 방열판 등의 피접합물과의 절연성이 확보할 수 없는 등의 문제가 있고, 전자 부품 제작의 용도에 적합하지 않다.

Claims (6)

  1. 금속판의 한면 또는 양면에, (a) 10,000 내지 200,000의 중량 평균 분자량, 5 내지 50 중량%의 아크릴로니트릴 함량, 및 500 내지 10,000의 아미노기 당량을 갖고, 화학식(1)로 표현되는 피페라지닐 에틸아미노 카르보닐기를 함유하는 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체, 그리고 (b) 화학식(2a) 내지 (2f)으로 표현되는 화합물에서 선택된 두 개 이상의 말레이미드기를 갖는 화합물을 함유하며, 100 중량부의 성분 (a)에 대하여, 성분 (b)가 10 내지 900 중량부인 B스테이지까지 경화시킨 접착층을 적층하여 이루어지고, 상기 접착층의 적어도 일방이 서로 다른 경화도를 가지는 둘 이상의 반경화층으로부터 이루어지며, 또한 금속판측에 높은 경화도를 가지는 반경화층이 존재하는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프:
    (화학식중, k, m 및 n는 몰비로서, n=1에 대하여, k는 3 내지 175이고, m은 0.3 내지 93 범위의 수를 나타낸다.), 및
    (여기서, p는 0 내지 7의 정수이다.)
    (화학식중, MI는 말레이미드기이고, R는 H 또는 CH3이며, r는 1~5이다).
  2. 제1항에 있어서, 접착층의 표면에 박리성 필름이 설치된 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프.
  3. 제1항에 있어서, 접착층에 입경 1㎛이하의 충전제가 4∼40 중량%함유되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프.
  4. 제1항에 있어서, B스테이지 상태에 경화된 접착층이 슬립 속도가 0.01 내지 0.3 ㎛/sec의 범위의 고경화도의 반경화층과 슬립 속도가 0.1∼10.0㎛/sec의 범위의 저경화도의 반경화층으로부터 이루어지며, 또한 고경화도의 반경화층의 슬립 속도(V1)와 저경화도의 반경화층의 슬립 속도(V2)가 V2V1의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프.
  5. 제1항에 있어서, 금속판의 두께가 10㎛∼300㎛의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프.
  6. 제5항에 있어서, 금속판이 구리, 백구리, 은, 철, 42-합금, 스테인레스강으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자 부품용 접착 테이프.
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