KR100860098B1 - 반도체 패키지용 접착 필름 - Google Patents

반도체 패키지용 접착 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 패키지용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명의 반도체 패키지용 접착 필름은 상하의 전기적 연결을 단절하는 절연필름층, 및 상기 절연필름층의 단면 또는 양면에 부착되어, 상부 및/또는 하부에 적어도 하나 이상의 반도체 칩을 고정하는 접착층을 포함한다. 또한 이러한 접착 필름을 이용하여 복수 개의 반도체 칩을 회로 기판에 수직으로 실장할 때 상하 반도체 칩이 절연되도록 간단하고 편리하게 고정할 수 있다.
반도체, 패키지, 절착필름, 절연, 접착층

Description

반도체 패키지용 접착 필름{ADHESIVE FILM FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE}
본 발명은 반도체 패키지용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 상하의 전기적 연결을 단절하는 절연필름층, 및 상기 절연필름층의 단면 또는 양면에 부착되어, 상부 및/또는 하부에 적어도 하나 이상의 반도체 칩을 고정하는 접착층을 포함하는 반도체 패키지용 접착 필름에 관한 것이며 이를 이용하는 복수 개의 반도체 칩의 패키징 방법에 관한 것이다.
종래의 반도체 패키지 제조과정에서는 리드 프레임이나 회로기판 부재에 반도체 칩을 부착함에 있어서 우선 반도체 칩 고정용 패드 부위에 액상 접착제를 주입, 도포하고 여기에 반도체 칩을 탑재한 후, 액상의 접착제층을 일정시간 고온 경화시킨 후, 와이어본딩이나 몰딩공정을 행하는 다단계 과정의 공정법이 채택되어왔다.
하지만 최근 전자기기의 소형화, 고기능화 추세가 확대되고 이에 따른 반도체 패키지의 고밀도화, 고집적화 및 대용량화에 대한 필요성이 급격히 커짐에 따라 반도체 칩 크기가 점점 커지고 있으며 개별 패키지 용량 측면에서도 보다 대용량화하기 위해서 칩을 다단으로 적층하는 스택 패키지 방법이 점차로 증가하고 있다.
이러한 다단의 칩 적층패키지 제조에 있어서, 만일 적층되는 칩 크기가 서로 상이할 경우에는, 종래의 액상 접착제 또는 필름상 접착제를 사용하여 개별 칩을 크기 순서에 따라 피라미드 형상으로 적층하여도 칩 외곽에 배열된 모든 범프에 금속 와이어 본딩이 진행될 수 있는 공간확보가 가능하지만 적층되는 칩 크기가 서로 동일할 경우에는 적층 칩 사이에 와이어 본딩을 진행할 수 있는 공간확보가 어렵기 때문에 스페이서라고 불리우는 별도의 접착필름이 제안되어 적용되어왔다.
도 1에서는 종래 기술에 따른 반도체 패키지의 단면도를 개시하고 있는데, 도 1을 참조하면 특히 반도체 칩(1) 두께가 100㎛ 이상인 종래 반도체 칩 적층시 와이어(5) 본딩을 수행하기 위해 소정의 공간을 남겨두고 칩 사이에 적층 필름(2)이 형성되어 상하의 반도체 칩을 연결하는 것을 살펴볼 수 있다.
그러나, 최근의 반도체 패키지 동향 측면에서 볼 때, 상술한 반도체 칩들의 소형 박형화ㆍ고성능화가 급격히 진행되고 또한 다기능화가 진행됨에 따라 2개 이상의 반도체 칩을 적층한 3D 패키지가 급증하고 있으며 더불어 패키지 대용량화를 목적으로 동일한 패키지 내에 더 많은 칩을 적층할 수 있도록 반도체 웨이퍼 및 층간 접착필름의 두께가 모두 100㎛ 이하로 더욱더 초박화 되는 경향이다.
도 2를 참조하여 알 수 있듯이, 반도체 칩 및 층간 접착필름의 두께가 100㎛ 이하의 패키지를 제조함에 있어서 종래의 적층방법을 적용할 경우, 웨이퍼 칩 특성상 충격에 매우 취약하기 때문에 와이어 본딩시 본딩부 하부에 하중을 받쳐줄 만한 지지층이 없을 경우 칩 크랙(6)이 발생하기 쉬워지며, 또 한편으로는 층간 접착필름 두께가 얇아질 경우 상부 칩과 금속 와이어간 물리적 접촉(7)에 따른 전기적 쇼 트가 발생할 위험성이 더욱 커진다는 단점을 가지고 있으므로 초박형 웨이퍼의 다단 적층시 칩 크랙방지 및 와이어와의 절연특성을 향상시킬 수 있는 개량된 접착필름에 대한 요구가 매우 절실해지고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 초박형 반도체 패키징에 있어서 크랙 현상 및 금속 와이어와 칩 배면간의 전기적 간섭 현상과 같은 문제점을 해결하기 위해 와이어를 포획하여 보호하면서 상하부의 반도체 칩간 전기적으로 절연되는 반도체 패키지용 접착 필름을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 내열성과 절연성이 확보된 반도체 패키지용 접착 필름의 조성물을 제공하여 반도체 패키징 방법에 있어서 신뢰성과 품질의 우수성을 제공할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키지용 접착 필름에 따르면, 상하의 전기적 연결을 단절하는 절연필름층, 및 상기 절연필름층의 단면 또는 양면에 부착되어, 상부 및/또는 하부에 적어도 하나 이상의 반도체 칩을 고정하는 접착층을 포함한다.
본 발명에서 상기 접착층은 상기 반도체 칩을 회로기판과 연결하는 와이어의 끝단을 포획할 수 있다. 특히 상기 접착층의 두께는 상기 반도체 칩을 회로기판과 연결하는 와이어의 끝단을 포획할 수 있는 두께인 것이 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게는 상기 접착층의 두께는 1㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 절연필름층의 상부 접착층의 두께가 상기 절연필름층의 하부 접착층의 두께보다 작은 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 절연필름 층의 상부 접착층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛이고, 상기 절연필름층의 하부 접착층의 두께는 30㎛ 내지 60㎛일 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층의 상부 및 하부에 고정되는 반도체 칩은 상기 절연필름층에 의해 전기적으로 절연될 수 있다.
본 발명에서 상기 절연필름층은 상부의 반도체 칩과 하부의 반도체 칩의 절연성을 구현할 수 있는 것이면 족할 것이고 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에틸술폰, 폴리아미드이미드, 폴리아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르설폰, 및 액정폴리머로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
특히 상기 절연필름층의 두께는 특별히 제한되지 않으나 1㎛ 내지 50㎛일 수 있으며, 전체적으로 상기 반도체 패키지용 접착 필름의 총 두께는 30㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 접착층은 열경화성 수지와 열가소성 수지의 혼합조성물로 이루어질 수 있으며, 특히 상기 혼합조성물의 조성비가 제한되지 않지만 바람직하게는 열경화성 수지 100 중량부 기준으로 열가소성 수지 30 내지 50 중량부로 구성될 수 있다.
상기 열경화성 수지는 에폭시수지, 페놀수지, 방향족디아민, 불포화 폴리에스테르수지, 열경화성 아크릴수지, 디아릴프탈레이트수지, 폴리우레탄수지로 구성 된 그룹 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 특히 상기 에폭시수지는 연화점 30℃ 내지 100℃인 2관능 또는 다관능 에폭시수지인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는 상기 혼합조성물은 페놀수지, 산무수물, 아민화합물, 방향족아민화합물, 이미다졸 화합물, 인(P)계화합물, 붕소(B)계화합물, 인-붕소계 화합물, 폴리아민 화합물, 히드라지드화합물, 디시안디아미드로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 경화제를 추가로 더 포함할 수 있다.
또한 상기 열경화성 수지의 조성비는 특별히 제한되지 않지만 에폭시수지 60 내지 90 중량부, 페놀수지 및 방향족디아민 중 적어도 1종 이상이 10 내지 40 중량부, 및 경화제 0.1 내지 5 중량부로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 접착층을 구성하는 혼합조성물의 열가소성 수지는 아크릴산공중합체, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리페닐렌에테르수지로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서 상기 접착층을 구성하는 혼합조성물의 특성은 150℃를 기준으로 용융점도가 100 Paㆍs 내지 1000 Paㆍs 인 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 패키징 방법은 회로기판에 적어도 하나 이상의 반도체 칩을 수직으로 실장하는 반도체 패키징 방법에 있어서, 절연필름층 및 상기 절연필름층의 단면 또는 양면에 부착된 접착층을 포함하는 반도체 패키지용 접착 필름으로 상기 반도체 칩을 고정하되, 상기 접착층이 상기 반도체 칩을 회로기판과 연결하는 와이어의 끝단을 포획하는 것을 특징으로 한다.
상기 반도체 패키지용 접착 필름의 각 구성층을 이루는 물질은 앞서 설명한 바와 같으므로 생략한다.
본 발명에 따르면, 반도체 칩의 다단 실장시 반도체 칩의 와이어가 손상되지 않고 각 반도체 칩 간에 절연성이 확보되면서 다수 개의 반도체 칩을 적층할 수 있으므로 패키지의 신뢰성 및 안정성 등의 우수한 특성을 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 종래의 반도체 칩 실장 공정을 이용하면서도 우수한 접착성 및 절연성을 가지는 조성물로 이루어진 접착 필름을 사용하여 반도체 칩을 패키징할 수 있어 반도체 칩을 이용하는 전자 부품의 제조 비용과 제품 품질을 제고할 수 있는 경제적 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 본 발명의 반도체 패키지용 접착 필름은 회로기판 위에 동일한 크기의 반도체 칩을 2개 이상 적층시 적용될 수 있는 반도체 칩 부착용 접착필름이다.
일 실시예로서 본 발명의 접착 필름은 150℃에서 용융점도가 100 내지 1,000 Paㆍs 이내인 열경화성 수지 등의 혼합조성물로 구성된 접착층을 내열성 절연필름층의 단면 또는 양면에 형성한다.
특히 내열성 절연필름층 하부의 접착층은 하단 칩상의 금속와이어를 손상없이 매입할 수 있으며, 내열성 절연필름에 의해 상부 칩 배면과 금속 와이어간에는 전기적으로 절연성을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 내열성 절연필름층은 그 두께가 1 ~ 50 ㎛ 이내이며 융점 또는 열분해온도가 260℃ 이상인 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르셜폰 또는 열경화 수지필름 등과 같이 내열특성 및 전기적 절연특성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다.
절연필름층의 단면 또는 양면에 형성되는 접착층은 연화점이 30~100℃ 이내인 다관능 에폭시수지를 60~90중량부, 경화제로서 페놀수지 또는 방향족디아민를 각각 단독 사용하거나 또는 혼용하여 10~40중량부, 경화제 0.1~5중량부로 구성되는 열경화성수지 조성물(A)과, 아크릴산 공중합체 또는 폴리에스테르수지, 폴리이미드수지 중에서 적어도 2개 이상을 혼합한 열가소성수지 조성물(B)을, 열경화성수지(A) 100중량부에 열가소성수지 조성물(B)를 30~50중량부로 혼합시킴으로써 제조된다.
이러한 접착층은 150℃에서의 금속 와이어 매입성과 열경화가 이루어진 후 우수한 패키지 신뢰성을 부여할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 내열성 절연필름층 하부에 형성되는 접착층 두께는 30~60㎛ 이내이며 내열성 절연필름층 상부에 형성되는 접착층 두께는 20㎛ 이하로 구성됨에 따라 본 발명의 칩 부착용 접착 필름의 총 두께가 35~100㎛ 이내로 형성할 수 있다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착 필름을 이용한 반도체 패키지의 단면도이며 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착 필름을 이용한 반도체 패키징의 공정도를 도식화한 것이다.
도 3을 참조하면, 회로기판 상에 반도체 칩(10), 특히 최근 경향에 따라 초박화된 100㎛이하의 반도체 칩이 수직으로 복수 개 적층될 때, 절연필름층(8)과 이의 상부 및 하부에 형성된 접착층(9)으로 구성된 본 발명의 반도체 패키지용 접착 필름이 반도체 칩을 상하로 고정하고 있다.
바람직하게는 절연필름층의 상부에 형성된 접착층의 두께는 하부에 형성된 접착층의 두께보다 작다. 절연필름층의 하부에 형성된 접착층은 그 배면에 고정된 반도체 칩과 회로 기판을 연결하는 와이어의 끝단을 매입 또는 포획(11)하고 있다. 따라서, 이러한 와이어의 포획으로 말미암아 상기 와이어와 접착 필름의 상부에 고정된 반도체 칩의 접속 현상을 방지할 수 있어 신뢰도가 높은 반도체 패키지를 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 다층필름 구조상 접착층 코어기재로 사용되는 내열성 절연필름층(8)의 구성물질로는 유기물 또는 무기물 소재 등에 특별히 국한되지 않고 사용 가능하다. 특히 필름상 소재로서 취급이 용이할 정도의 강도를 가지고 있으며 전기적으로는 절연성이 우수하고 고온 패키지 신뢰성을 유지할 수 있는 것이면 적용이 가능하다.
더욱 자세하게는 하단의 반도체 칩에 접속된 와이어가, 와이어를 매입하는 접착층(9)을 관통하더라도 내열성 절연필름층(8)에 의해 와이어와 상부 칩과의 접촉이 방지되기 위해서는 와이어에 매입공정의 온도에서 내열성 절연필름이 용융되거나 연화되지 않는 정도의 내열성을 가져야하며 또한 패키지 이후의 고온 솔더링 공정온도인 260℃ 에서도 수축 인장등과 같은 형태변화나 열분해되지 않은 것이 바람직하다.
이러한 내열성 절연필름층의 구성 물질의 예로는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트필름, 폴리우레탄 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에테르이미드필름, 폴리아라미드필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리에테르에테르케톤 필름, 폴리페닐렌 셜파이드필름, 폴리에텔술폰필름, 액정 폴리머필름 등을 들 수 있는데, 이들 중 필름강도, 고온 내열성 및 전기적 절연특성면에서 고루 우수한 특성을 가지는 폴리이미드필름이나 폴리아라미드필름이 보다 바람직하다.
내열성 절연 필름층(8)의 두께의 경우, 특별히 한정되지 않지만, 필름 취급성면에서 볼때 적어도 4㎛ 이상인 것이 바람직하며 다단 칩 적층에 따른 두께 증가를 방지하기 위해서는 50㎛ 이내인 것이 바람직한데 필름취급성과 절연특성 및 패키지 두께감소 효과 등을 고루 감안한다면 10~30㎛ 이내가 더욱 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 절연필름층 상하면에 형성되는 접착층의 구성물질인 혼합 조성물 중에서 열경화성수지는 통상 반도체 칩 적층온도인 150℃ 온도에서 적절한 점성을 유지하는 것이 요구되는데 보다 구체적으로는 동적 탄성 측정기로 측정한 수지 용융점도를 기준으로 할 경우, 150℃ 에서 용융점도가 100 ~1,000 Paㆍs 이내인 것이 바람직하고 더욱 바람직하게는 300 ~ 700 Paㆍs 이내가 적절하다.
만약 수지 용융상태가 너무 딱딱하여 1,000 Paㆍs 를 초과하게 되면 직경이 40㎛ 이하의 가느다란 금속 와이어의 형상을 변형시키거나 단선시킬 수 있으며 반대로 고온에서 수지 용융점도가 너무 낮아 100 Paㆍs 이하가 되면 고온 칩 부착시, 작은 압력에 의해서도 접착층이 칩 부착면적 보다 더 넓게 흘러나와 와이어 매입층의 두께를 균일하게 유지하기 어렵게 되거나 칩 외곽부위로으로 흘러나온 용융수지에 의해 칩 이송 툴의 오염원인이 되어 연속적인 칩 적층작업이 어려워지게 되는 문제가 있다.
또한 상부 칩 적층 후에 진행하는 와이어 본딩 공정에서도 칩을 받쳐주는 하부의 수지층이 너무 무르게 되어 와이어 본딩시 바운싱 현상으로 인한 본딩불량 현상을 초래하게 된다.
상기의 접착층을 구성하는 수지조성물은 필름상을 형성할 수 있는 통상의 접착성분으로 가열처리에 따라 경화반응이 진행되어 고온 내열성을 구현할 수 있는 성분이라면 모두 적용 가능하지만 보다 구체적으로는 열경화성수지(A)와 열가소성수지(B)의 혼합물 형태가 반도체 패키지 조립공정 및 신뢰성 측면에서 바람직하다.
접착필름을 구성함에 있어서 열경화성수지와의 열가소성수지의 혼합비는 상기 특성들을 전반적으로 고려하여 결정되어야 하지만 일반적으로 열경화성수지 100중량부당 열가소성수지 조성물이 30~50 중량부 이내로 혼합하는 것이 바람직한데 만약 이보다 적은 양을 혼합할 경우 상온에서 접착필름이 너무 딱딱해져서 필름의 취급성이 떨어지게 되며 이보다 많이 사용하게되면 150℃ 칩 부착공정에서의 수지용융점도가 높아져 와이어 매입성이 부족해지며 경우에 따라서는 와이어 변형 및 손상을 초래할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 매입층의 접착층 조성물로 이용될 수 있는 열경화성수지 조성물(A)로는 가열처리를 진행함에 따라서 삼차원 그물구조를 가져 피착체에 강고하게 접착하는 성질과 내열성을 가질 수 있는 수지이라면 특히 제한되지 않는다.
예를 들면, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 열경화성 아크릴수지, 페놀수지, 디아릴프탈레이트수지, 폴리우레탄수지 등을 들 수 있다. 이러한 열경화성수지는 단독 또는 2종 이상을 병용해 사용하는 것이 가능하며 특히 경화 전에는 낮은 용융점도를 가져 와이어 매입성 구현하기 위한 저점성을 부여할 수 있으며 또한 경화 후에는 고온에서도 용융되지 않는 내열성 가져야 하는 상반된 특성을 발현할 수 있다는 점에서 에폭시수지가 매우 적합하게 이용될 수 있다.
이러한 에폭시수지로서는 종래부터 공지된 여러 가지의 에폭시수지가 이용될 수 있지만, 통상은, 분자량 300~5000 정도의 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 500~2000 이내인 고체상의 에폭시수지를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 에폭시수지의 경우 일반적으로 용융특성을 환구법에 의한 연화점을 기준으로 구분하는 것이 통례이므로 상기 고체상 에폭시수지의 적정 연화점은 30~100℃, 바람직하게는 40~70℃ 이내인 것이 좋다.
연화점이 30℃ 이하가 되면 상온에서 접착층 표면 의 점착력이 높아져 릴상의 접착필름을 금속성 절단금형에 투입할 경우 금속표면에 점착되어 연속된 절단공정이 진행될 수 없으며 연화점이 100℃ 이상이 되면 150℃에서 와이어 매입시 용융점도가 너무 높아져 와이어 변형을 초래하게 된다.
이러한 에폭시수지로는 예를 들면, 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 취소화 비스페놀 A형, 수소첨가 비스페놀 A형, 비스페놀 AF형, 비페닐형, 나프타렌형, 플로렌형, 페놀노볼락형, 크레졸노보락형, 트리스하이드록실페닐메탄형, 테트라페닐메탄형 등의 2 관능 또는 다관능 에폭시수지가 이용될 수 있지만 경화성, 접착성 및 내열,내습성 등의 물성면에서 비교적 우수한 비스페놀 A형, 크레졸노볼락형 및 페놀노볼락형 에폭시수지가 바람직하며 이들을 단독 또는 2종 이상을 병용해서 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접착층을 구성하는 혼합 조성물 중 열가소성수지 조성물(B)의 성분은 경화 전 상태에서는 각각의 접착성분들이 혼합된 상태에서 필름화될 수 있도록 상호 결합력을 부여하며 경화 후에는 접착층 내에 균일하게 분산됨에 따라 내부로부터 발생되는 응력에 대해 저항성을 가지게 함으로써 접착층의 취성을 향상시키는 효과가 있으며, 열경화성수지(A) 성분의 경우는 경화 전에는 가열에 따라 점성이 급격히 저하되어 와이어 매입성 및 반도체 칩과의 부착력을 향상시킬 수 있으며 경화 후에는 그물구조의 견고한 결합형태를 가짐에 따라 내열성 및 내습성이 향상되어 반도체 신뢰성을 부여한다는 점에서 각각 효과가 있다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성수지(B) 성분으로서는 특히 제한되지 않지만, 예를 들면 아크릴산 공중합체, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리페닐렌에테르수지 등이 있으며 특히 열경화성수지와의 분산성, 유기용매 가용성 면에서 아크릴산 공중합체나 폴리에스테 르, 폴리이미드 수지 등이 바람직하며 이들 수지들은 단독 또는 2종 이상을 혼용해서 사용할 수가 있지만 접착필름의 내열성, 내습성, 접착성 및 유리전이온도 조절용이성 등의 측면에서 2개 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용될 수 있는 아크릴산 공중합체로서는 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴 중 적어도 1개 이상을 모노머 성분으로 한 공중합체를 예로 들 수 있으며 특히 접착제 경화 후 내열성 향상을 목적으로 하여 에폭시수지와의 경화반응이 가능하도록 측쇄에 관능기를 포함한 구조가 더욱 바람직하며 이러한 관능기 부가형 아크릴모노머로서는 글리시딜 에테르기를 가지는 글리시딜메타아크릴레이트, 수산기를 가지는 히드록시 메타아크릴레이트, 카르복실기를 가지는 카르복실메타아크릴레이트 등을 포함한 공중합체가 바람직하다.
또한 접착제 조성물의 필름성 및 내열성 향상을 위해서는 상기 아크릴산 공중합체의 적정 수평균 분자량은 10,000~1,000,000, 더욱 바람직하게는 50,000 ~500,000 이내가 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 폴리에스테르수지로서는 2가 이상의 카르보닐산과 2가 이상의 글리콜 성분으로부터 에스테르화 반응을 통해서 제조된 것으로 에폭시수지와의 상용성이 좋은 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 폴리에스테르수지의 조성물 중 카르보닐산성분으로 예를들면 테레프탈산, 이소프탈산, 오르소프탈산, 1,5－나프탈산, 2,6－나프탈산, 4, 4＇－디페닐디카르본산, 2, 2＇－디페닐디카르 본산, 4,4＇－디페닐에테르디카르본산등의 방향족 2염기산과 아디핀산, 아제라인산, 세바신산, 1,4－사이클로헥산디카르본산, 1,3－ 사이클로헥산디카르본산, 1,2－사이클로헥산디카르본산, 4－메틸-1,2－사이클로헥산디카르본산, 다이머산 등의 지방족이나 지환족 2염기산 등이 적절하다.
또한 글리콜성분으로는 에칠렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3－프로판디올, 2－메틸-1,3－프로판디올, 1,2－부탄디올, 1,3－부탄디올, 1,4－부탄디올, 1,5－펜탄디올, 1,6－헥산디올, 3－메틸-1,5－펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 디에칠렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 2,2,4－트리메틸-1,3－펜탄디올, 사이클로디메타놀, 네오펜틸히드록시 피바린산 에스테르, 비스페놀 A의 에틸렌옥사이드 부가물 및프로필렌 옥사이드 부가물, 수소화 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물 및 프로필렌옥사이드 부가물, 1,9－노난디올, 2－메틸옥탄디올, 1,10－도데칸디올, 2－부틸-2－에틸-1,3－프로판디올, 트리사이클로데칸디메타놀 등을 들 수 있으며 또한 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메칠렌글리콜 등 폴리에테르글리콜 성분 등을 사용하는 것도 좋으며 에폭시수지와의 가교반응이 가능하도록 관능기를 부가하여 내열성을 향상시키기 위한 목적으로 측쇄에 관능기 부가형 성분을 첨가해도 좋으며 벤조페논 테트라카르본산 2무수물이나 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 에칠렌글리콜비스안하이드로 트리멜리테이트, 글리세롤트리스안하이드로트리멜리테이트 등을 그 예로 들 수 있다.
이러한 폴리에스테르수지의 적정 수평균분자량은 칩 적층용 접착제로서 접착특성 및 내열성 등의 측면에서 볼 때 5,000~200,000, 더욱 바람직하게는 10,000 ~100,000 이내의 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 사용될 수 있는 폴리이미드수지는 그 우수한 내열성 및 내습성을 바탕으로 종래부터 다이본딩용 또는 리드프레임 접착용으로 많이 적용되어 오고 있으며 최근에는 열경화성수지와 혼용한 하이브리드형태의 수지상으로 제조, 종래의 경우 250℃ 이상의 고온 부착용에만 적용 가능한 것에서 150℃ 이하의 중온 부착공정 등에도 적용이 가능한 제품이 개발되고 있으며 특히 폴리이미드수지의 경우 타 고분자수지와 달리 중합 원부재를 적정하게 선택함에 따라 최종 중합물의 연화점 및 용융점도 조절이 매우 용이하다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 사용될 수 있는 폴리이미드수지로서는 측쇄 또는 주쇠사슬에 이미드결합 가지는 형태를 가지는 것이라면 특별히 제한은 없지만 수평균 분자량이 5,000~500,000 이내인 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 10,000~50,000 정도인 것이 적절하다.
상기와 같은 폴리이미드계 수지에는 반응성 관능기를 가지지 않는 열가소성 폴리이미드계 수지와 가열에 의해 열경화성수지와 반응할 수 있는 관능기, 예를들면 카르복실기 또는 하드록실기를 측쇄에 가지고 있어도 좋으며 일반적으로 방향족 디아민과 방향족 테트라카르본산 2무수물과의 혼합물로부터 폴리아미드산 전구체을 합성하고 이것을 다시 가열함에 따라 탈수 이미드화 하는 것에 의해 올리고머상의 폴리이미드 수지를 얻을 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 열가소성 폴리이미드 수지의 중합에 사용하는 산 2무수물 모노머로서 예를들면 3,3＇,4,4＇－비페닐테트라카르본산 2무수물, 3,3＇, 4,4＇－벤조페논테트라카르본산2 무수물, 4,4＇－옥시디프탈산 2무수물, 에틸렌글리콜 비스트리멜리트산2 무수물, 4, 4＇－비스페놀A 2무수물, 무수 피로멜리트산, 2,3,6,7－나프탈렌테트라카르본산2 무수물, 1,4,5,7－나프탈렌테트라카르본산2 무수물, 1,2,5,6－나프탈렌테트라카르본산 2무수물, 1,2-(에틸렌)비스(트리멜리테이트산무수물), 1,3-(트리메틸렌)비스(트리메리테이트산무수물) 등을 들 수 있으며. 이것들을 단독 혹은 2종 이상 혼합해서 사용하는 것도 가능하다.
또한 상기의 산2무수물과 반응하는 지방족 혹은 방향족디아민으로서는, 메칠렌디아민, 에틸렌디아민, 테트라메칠렌디아민, 펜타메칠렌디아민, 헥사메칠렌디아민, 헵타메칠렌디디아민, 옥타메칠렌디아민, 2,4－디아미노톨루엔, m－자일렌디아민, p－자일렌디아민, m－페닐렌디아민, p－페닐렌디아민, 2,6－디아미노피리딘, 2,5－디아미노피리딘, 1,4－디아미노사이클로헥산, 피페라진, 4,6－디메틸-m－페닐렌디아민, 2,5－디메틸-p－페닐렌디아민, 4,4＇－디아미노디페닐프로판, 3,3＇－디아미노디페닐에탄, 4,4＇－디아미노디페닐메탄, 3,3＇－디아미노디페닐메탄, 4,4＇－디아미노디페닐셜폰, 3,3＇－디아미노디페닐셜폰, 4,4＇－디아미노디페닐에테르, 3,3＇－디아미노비페닐, 3,3＇－디메틸-4,4＇－디아미노비페닐, 1,3－비스(3－아미노페녹시)벤젠, 2,2－비스4－(4－아미노페녹시) 페닐프로판, 1,3－비스(4－아미노페녹시)벤젠, 비스-4－(4－아미노 페녹시)페닐술폰, 비스-4－(3－아미노페녹시)페닐술폰, p－비스(2－메틸-4－아미노펜틸)벤젠 등을 들 수가 있다.
상기의 지방족 및 방향족 디아민은 단독 또는 2 종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
또한 상기 폴리이미드수지의 디아민 성분 중의 하나로서 디아미노폴리실록산을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 디아미노폴리실록산으로서 예를들면, 1,3－비 스(3－아미노프로필)테트라메틸실록산,α,ω－비스(3－아미노프로필)폴리디메틸실록산, 1,3－비스(4－아미노페닐)테트라메틸실록산,α,ω－비스(4－아미노페닐)폴리디메틸실록산, 1,3－비스(3－아미노페닐)테트라메틸실록산,α,ω－비스(3－아미노페닐)폴리디메틸실록산, 1,3－비스(3－아미노프로필)테트라페닐실록산,α,ω－비스(3－아미노프로필)폴리디페닐실록산등을 들 수 있으며 이들의 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용 것도 가능하며 디아미노폴리실록산은 디아민성분 총량의 5~50 몰% 이내로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 접착층의 혼합조성물에는 필요에 따라 경화제를 배합할 수가 있다. 이러한 경화제로는 공지의 것이라면 특별히 제한 없이 사용할 수가 있다.
예를 들면, 페놀수지, 산무수물, 아민화합물, 이미다졸 화합물, 폴리아민 화합물, 히드라지드화합물, 디시안디아미드 등을 들 수 있다.
이들 중에서 상온에서 장기간 보관하여도 용융점도 또는 접착특성 변화가 적은 잠재성의 경화제가 보다 적절하게 사용될 수 있으므로 페놀수지 및 방향족아민화합물, 디시안디아미드 등이 바람직하다.
예를 들면 페놀수지로서는 페놀노볼락수지, 크레졸노볼락수지, 비스페놀A노볼락수지, 페놀아랄킬수지, 폴리-p-비닐페놀 t-부틸페놀노볼락수지, 나프톨노볼락수지 등을 들 수 있다.
방향족 아민경화제로서는 m-자일렌디아민, m-페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐셜폰, 디아미노디에칠디페닐메탄, 디아미노디페닐에테르, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 2,2‘-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]셜폰, 4,4’-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠 등을 사용하는 것이 가능하다.
이러한 경화제성분은 열경화성 수지만의 조성물 100중량부 중에서 통상 10~40 중량부로 혼합하는 것이 좋은데, 경화제 혼입량이 10 중량부 미만일 경우에는 경화성 수지의 경화효과가 부족하여 내열성 저하가 초래되며 반면에 40중량부를 초과하여 혼입하면 수지와의 반응성이 높아지게 되어 장기 보관시 반응진행에 따라 접착필름의 취급성 및 용융점도 증가 등 물성 변화면에서 나빠지게 되며 이들 경화제의 경우, 필요에 따라 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 접착층 혼합조성물에는 경화제를 배합할 수 있으며 종래부터 알려져 온 공지의 경화제가 사용가능하다. 예를 들면, 아민계, 이미다졸계, 인계, 붕소계, 인-붕소계 등의 경화제를 들 수 있다.
이들 경화제의 최적 배합량은 경화성수지 100 중량부에 대해서, 바람직하게는 0. 1~5 중량부, 더욱 바람직하게는 0. 5~3 중량부 이내가 적합하며 단독 또는 2종 이상을 병용하여도 좋다.
또, 상기 접착제 조성물에는 필요에 따라서 유기재료나 무기재료를 첨가할 수도 있다. 유기재료로서는, 실란커플링제, 티탄커플링제, 표면조정제, 산화방지제, 점착성 부여제 등을 들 수 있다.
무기재료로서는, 알루미나, 실리카, 수산화알미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘 등의 무기입자들이 접착필름 표면점착성 및 컷팅성 면에서 효과가 좋으며 그 외 필요에 따라 안료나 염료 등도 첨가할 수도 있다.
무기재료의 배합비율은 특히 제한되지 않지만, 접착제 조성물 중의 50 중량부 이하가 바람직하다. 첨가량이 50 중량부를 초과하게 되면 접착제 조성물의 용제 용해력이 떨어져 균일한 코팅성을 확보할 수 없으며 특히 고온에서의 수지 용융점도가 증가하게 되어 와이어 매입성이 나빠지게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접착필름의 경우, 제한된 패키지 두께 이내에서 가능한 한 많은 수의 반도체 칩을 적층하여 고 용량의 패키지를 제조하는 것에 주된 목적이 있으므로 칩 간의 적층필름 또한 가능한 두께가 낮을수록 바람직하지만 접착필름 도포성 및 와이어 매입성 등을 고려하여 최적의 두께를 가지는 것이 좋다.
일반적으로 반도체 패키지 내에서 접속단자 간에 금속 와이어를 본딩함에 있어서, 칩 적층 수를 늘리기 위하여 와이어 루프의 높이를 최대한 낮추더라도 와이어 직경에 따라 다소 차이는 있지만 대략 30~60㎛ 이내가 한계이므로 절연필름의 하부에 형성되는 와이어 매입층의 두께 역시 30~60㎛ 이내로 형성시키는 것이 바람직하다.
절연층 상부에 형성되는 접착층의 경우 상부 칩 접착이라는 기능을 할 수 있는 최소한의 두께를 유지한다는 점과 적층용도로서 필름의 두께가 낮을수록 바람직하다는 점에서 20㎛ 이내인 것이 바람직하며 경화 후 패키지 신뢰성 및 접착력 구현이라는 점을 감안할 경우 5~10㎛ 이내의 두께를 형성하는 것이 더욱 바람직하다.
또한 절연층 상부 칩에 다이어태치 접착필름이 사전에 부착된 상태일 경우에는 상부 칩 부착이라는 기능이 중복됨으로 해서 본 발명에 있어서의 절연필름 상부의 접착층을 별도로 구비하지 않아도 무방하게 된다.
이렇듯 접착층 두께에 대한 제반 요건을 감안할 경우, 본 발명의 접착필름은 최소 35㎛ 이상이 되어야하며 최대 100㎛ 이하를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 접착층은 이형 처리된 보호필름에 의해 보호되고 있어도 무방하다. 이형필름의 역할은 릴상의 형태로 감겨있는 접착층이 보관 중에 온도나 압력 변화에 의해 상대면에 밀착되는 현상을 방지하고 금형 툴에 공급되기까지 안정적으로 접착층 표면을 보호하는 보호재로서의 기능을 가지고 있다.
보호필름으로 적합한 재질로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나 폴리에칠렌테레프탈레이트 등의 기재필름에 실리콘계, 불소계, 장쇄의 알킬아크릴레이트계 박리제 등을 사용하여 접착필름과의 박리를 보다 용이하게 하도록 표면처리한 것이 바람직하다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 릴상에 감겨있는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착 필름(12)이 도시되어 있는데, 이는 금형(13)에 의해 패키징될 반도체 칩 크기에 따라 적절한 크기로 절단되어 반도체 칩(10)들을 상하로 고정하여 접착한다.
도 4b는 절연필름층 하부에 단면으로 접착층이 형성된 접착 필름을 도시하여 반도체 칩을 패키징하는 것을 나타내며, 도 4c는 절연필름층 상부 및 하부에 양면으로 접착층이 형성된 접착 필름을 도시하여 반도체 칩을 패키징하는 것을 나타낸 다.
상기 도 4b에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 필름을 사용하여 반도체 칩을 적층할 경우는 상기 접착 필름 상부에 접착될 반도체 칩은 다이어태치용 접착 필름(3)으로 고정될 수 있다.
이하에서는 보다 구체적인 실험 실시예에 의한 본 발명의 접착 필름을 이용한 반도체 칩 패키징의 우수한 특성을 제시하고자 한다.
<실시예 1>
에폭시수지로서 비스페놀 A형 에폭시수지(에폭시 당량 475 g/eq, 연화점 : 70℃) 50중량부, 크레졸노블락형 에폭시수지(에폭시 당량 200 g/eq, 연화점 : 62℃) 10 중량부, 경화제로서 페놀노블락수지(OH당량 110 g/eg, 연화점 : 80℃) 40중량부에 용제로서 메칠에틸케톤을 300중량부를 더한 후 30분간 교반을 행한 후, 첨가제로 실란커플링제(GE실리콘사제　A-187) 0.5중량부와 실리카 입자(에어로실사제 R-972) 5중량부를 추가로 투입한 후, 디졸버 분산기로 회전속도 1,000rpm조건으로 20분간 혼련하여 입자가 균일하게 분산된 1차 분산용액을 제조하였다.
상기 1차 분산용액에 가소성 수지로서 아크릴산 공중합체 수지(니폰제온사 AR71, 유리전이온도 : -18℃) 50중량부와 경화제(시코쿠화성사제 큐아졸 2PZ)를 1 중량부 더한 후 혼합교반 함으로써 최종 접착제 조성물 바니스를 얻을 수 있었다.
상기 바니스를 이용해 절연성 기재필름으로 두께가 25㎛인 폴리이미드필름 (우베흥산제, SGA-50)의 한면에 도포한 후, 140℃로 5분간 건조해 두께가 40μm의 B 스테이지 접착제 조성물로 접착층이 형성된 단면 접착필름을 제작하였다.
또한 상기 접착제 조성물을 한 면이 실리콘 이형처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름상에 도포해, 두께가 10㎛인 접착층을 제조한 후, 상기 절연성 기재의 단면에 접착층이 형성된 반대면에 압력 0.5 MPa, 온도 90℃의 조건으로 열 라미네이트를 실시해 총 두께가 75㎛(접착층/절연필름층/접착층= 40㎛/25㎛/10㎛)인 양면 접착필름를 얻고 최종적으로 폭 10mm로 절단하여 길이가 50M인 릴상의 제품을 제조하였다.
<실시예 2-4> , <비교예 1-3>
각각의 접착층 조성물로서 에폭시수지 및 경화제, 가소성 수지의 배합비를 (표1)에 나타낸 바와 같이 변경한 것 외에는 <실시예 1>에서와 같은 조건으로 접착층을 제조하였다.
(표1)
성 분 접착제 조성물 배합예
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
에폭시1 - - - - - 10 -
에폭시2 50 40 40 35 50 40 40
에폭시3 10 40 30 20 - 10
에폭시4 - 30 10 - - 20 -
에폭시5 - - - - - - 30
경화제1 40 10 - 30 20 20 20
경화제2 - 20 - - - - -
경화제3 - - 10 5 - - -
가소성수지1 50 20 20 20 20 30 40
가소성수지2 - 10 10 - - 10 20
가소성수지3 - - 10 20 - - -
경화제 1 1 1.5 1.5 1 1 1
첨가제1 5 5 10 10 5 10 10
첨가제2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
에폭시수지1 :비스페놀 A형 에폭시수지(국도화학 YD-128 당량:180g/eq, 연 화점 : 액상수지)
에폭시수지2 :비스페놀 A형 에폭시수지(국도화학 YD-011 당량: 475g/eq, 연화점 : 70℃)
에폭시수지3 :크레졸노볼락형 에폭시수지(국도화학 YDCN-505P 당량:200g/eq, 연화점 : 62℃)
에폭시수지4 :크레졸노볼락형 에폭시수지(국도화학 YDCN-509P 당량 205g/eq, 연화점 : 93℃)
에폭시수지5 :비스페놀 A형 에폭시수지(국도화학 YD-019 당량:1,250g/eq, 연화점 : 145℃)
경화제1 : 노볼락형 페놀수지(강남화성 페놀라이트 TD-2131 OH당량:110 g/eq, 연화점 : 80℃)
경화제2 : 노볼락형 페놀수지(강남화성 페놀라이트 TD-2090, OH당량:115 g/eq, 연화점 : 125℃)
경화제3 : 디아미노디페닐셜폰 (와까야마세이카, 세이카큐어-S, 분자량 : 248 )
가소성수지1 : 아크릴산 공중합체수지 (니폰제온사 AR71, 무늬점도 : 40, 유리전이온도 : -18℃)
가소성수지2 : 폴리이미드수지 (신에츠사 분자량 : 30,000 유리전이온도 75℃)
가소성수지3 : 폴리에스테르수지(에스케이씨 ES-360, 유리전이온도 : 17℃ 수평균분자량:28,000)
경화제 : 이미다졸 화합물 (시코쿠화성, 큐아졸 2PZ)
첨가제1 : 합성실리카 (평균입경 1um, 최대입경 10um)
첨가제2 : 실란커플링제 (GE실리콘사제, Silquest A-187)
(평가항목)
이상의 실시예 및 비교예에서 제시한 배합비로 각각의 접착제층을 제조한 후, 다음과 같은 평가항목에 준하여 물성을 측정함으로써 본 발명의 효과를 확인할 수 있었다.
(1) 표면점착성
도 4a에서 나타낸 바와 같이 릴상의 접착필름을 절단금형에 투입시, 접착필름을 연속적으로 용이하게 정확한 거리이송을 위해서는 접착층의 온도에 따른 표면점착성이 제어가 요구됨에 따라 Tacky Tester(모델명:탑택-2000)를 이용하여 SUS 표면과의 점착력을 측정한 수치로 비교하였다.
이때 측정조건으로 접착피름 시료 크기는 10mm x 10mm, 측정온도는 30℃, 점착력 측정시의 초기하중은 50g, 측정용 프로브 상하 이동속도는 5 mm/sec로 하였다.
(2) 접착력
박리강도 측정을 위하여 고하중하에서도 파손되지 않도록 두께가 500um 인 실리콘웨이퍼 이면에 접착층이 대면되도록 폭 10mm 길이 100mm의 접착필름을 온도 100℃에서 롤라미네이션하여 접착강도 측정용 시편을 제조한 후, 다시 175℃ x 2 hr 동안 고온 경화과정을 거쳐 경화물 시편을 제조하였다. 이렇게 제조한 경화시편은 1차로 UTM을 이용하여 300mm/분 속도로 180о 박리하면서 접착강도를 측정하였다.
(3) 용융점도
실시예 및 비교예의 접착제층을 수겹으로 적층하여 두께가 500㎛이고 직경이 8mm인 시료를 제조한 후, 동적점탄성 측정장치(써모하케사제, Rheoscope)의 패러럴 플레이트 상에 장착하고 접착제를 상온에서 부터 10℃/분의 온도상승 속도로 150℃까지 가열한 후, 다시 150℃에서 온도를 일정하게 유지하면서 초기하중 0.5N에서 경과시간 vs. 점도값의 data를 Pas 값으로 측정하였다.
(4) 와이어손상
실시예 및 비교예의 접착제층을 이용하여 동일크기의 2층 칩 적층형 반도체패키를 제조한 후, 1층 칩 상부에 접속된 와이어가 150℃에서 2층 칩 적층시에 접착층내로 매입시에 접착층이 충분히 용융흐름성을 가져 와이어에 손상없이 매입되었는지를 반도체 칩에 배선된 와이어의 도통시험을 실시함과 동시에 패키지 단면을 절삭한 후 현미경 관찰로 와이어의 손상의 유무를 평가했다.
(5) 접착제 흐름성
적층용 접착필름을 적용하여 칩 적층시 접착층 두께편차 및 칩 이송툴의 수평도 등에 따라 칩과 접착필름 계면 간에는 일정량의 기포 또는 공극이 발생되는 현상이 수반되는데 이후의 패키지 몰딩수지가 고압으로 금형내로 이송될 때, 접착제 특성에 따라 기포제거 정도가 차이가 발생된다.
(6) 패키지신뢰성
실시예, 비교예로 제조한 반도체 장치의 패키지를 30℃, 85%RH 조건하에 96시간 방치하여 흡습 처리한 후, 최고 온도 260℃의 IR 리플로우 2회 처리함에 따라 칩과 접착층간의 계면 박리 유무 및 패키지 크랙 발생의 유무를 주사형 초음파탐상장치 및 단면관찰에 의해 평가했다.
(표 2)
항 목 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
표면점착성 (g) 6 < 1 3 3 < 1 70 < 1
접착강도 (g/cm) 1,200 900 1,100 1,100 1,200 1,300 900
150℃ 용융점도 (Pa S) 950 700 300 110 20 150 2,400
와이어손상여부 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
접착제 흐름성 ○ ○ ○ △ × △ ○
패키지신뢰성 ○ ○ ○ ○ △ △ ×
* ○ : 우수함 △ : 다소양호함 × : 불량
이상의 실시예를 통하여 확인한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착필름을 적층 칩 패키지내에 다이 부착용 접착필름으로 적용할 경우, 와이어 손상 없이 2개 층 이상의 칩 적층이 가능하였으며 패키지 신뢰성 측면에서도 우수한 특성을 구현할 수 있었다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변 형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 본 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 단면도.
도 2는 종래 기술의 일 실시예에 따른 반도체 패키지의 문제점을 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착 필름을 이용한 반도체 패키지의 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지용 접착 필름을 이용한 반도체 패키징의 공정도.
{도면의 주요부분의 부호에 관한 설명}
1, 10 : 반도체 칩 2 : 종래 반도체 칩 적층 필름
3 : 다이어태치용 접착 필름 4 : 회로 기판
5 : 와이어 6 : 칩 크랙
7 : 칩과 와이어 접촉부 8 : 절연필름층
9 : 접착층 11 : 접착층 내 와이어 매입부
12 : 릴상의 접착 필름 13 : 필름 절단용 금형
14 : 단면 접착층을 가지는 접착 필름
15 : 양면 접착층을 가지는 접착 필름

Claims (7)

  1. 상하의 전기적 연결을 단절하는 절연필름층, 및 상기 절연필름층의 단면 또는 양면에 부착되어 상부 및/또는 하부에 적어도 하나 이상의 반도체 칩을 고정하는 접착층을 포함하는 반도체 패키지용 접착 필름에 있어서,
    상기 접착층은 열경화성 수지 100 중량부 기준으로 열가소성 수지 30 내지 50 중량부로 구성되는 혼합조성물로 이루어지되,
    상기 열경화성 수지는 연화점이 30℃ 내지 100℃인 2관능 에폭시수지 및 연화점이 30℃ 내지 100℃인 다관능 에폭시수지 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질이 열경화성 수지 100 중량부 기준으로 60 내지 90 중량부, 및
    노볼락형페놀수지 및 방향족아민화합물 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질이 열경화성 수지 100 중량부 기준으로 10 내지 40 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 접착 필름.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연필름층은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에틸술폰, 폴리아미드이미드, 폴리아라미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르설폰, 및 액정폴리머로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 접착 필름.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 아크릴산공중합체, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에테르이미드, 폴리아마이드, 폴리우레탄, 폴리페닐렌에테르수지로 구성된 그룹 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 접착 필름.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합조성물은 150℃를 기준으로 용융점도가 100 Paㆍs 내지 1000 Paㆍs 인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 접착 필름.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 절연필름층의 두께는 1㎛ 내지 50㎛이고, 상기 절연필름층의 양면에 부 착되는 접착층 중 상부 접착층의 두께는 1㎛ 내지 20㎛, 하부 접착층의 두께는 30㎛ 내지 60㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 패키지용 접착 필름.
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