KR101191111B1 - 접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고온에서 저점도를 나타내는 방향족계 에폭시 수지; 및 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지를 포함하는 접착제 조성물 및 그 용도에 관한 것이다. 본 발명의 접착제 조성물 또는 접착 필름은, 상온에서 접착력 및 필름 형성능이 우수하고, 고온에서 저점도를 나타내어 우수한 매립성을 보이며, 내열성, 내흡습성 및 내습성이 우수하다. 이에 따라, 본 발명의 접착제 조성물 또는 접착 필름은, 반도체 패키징 공정 등에 적용되어, 탁월한 신뢰성을 나타내는 반도체 장치를 제공할 수 있다.

접착제 조성물, 점도, 방향족계 에폭시, 열가소성 수지, 내부 얽힘, 내부 가교, 반도체

Description

접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치{Adhesive composition, adhesive film, dicing die bonding film, semiconductor wafer and semiconductor device}

본 발명은 접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치에 관한 것이다.

반도체 칩의 제조 공정은 일반적으로 웨이퍼에 미세한 패턴을 형성하고, 연마하여 패키징(packaging)하는 공정을 포함한다.

패키징 공정은 반도체 칩의 불량을 검사하는 웨이퍼 검사 공정; 웨이퍼를 절단하여 낱개의 칩으로 분리하는 다이싱 공정; 분리된 칩을 회로 필름(circuit film) 또는 리드 프레임의 탑재판에 부착시키는 다이본딩 공정; 반도체 칩 상에 구비된 칩 패드와 회로 필름 또는 리드 프레임의 회로 패턴을 와이어와 같은 전기적 접속 수단으로 연결하는 와이어 본딩 공정; 반도체 칩의 내부 회로와 그 외의 부품을 보호하기 위해 봉지재로 외부를 감싸는 몰딩 공정; 리드와 리드를 연결하고 있 는 댐바를 절단하는 트림 공정; 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍 공정; 및 완성된 패키지의 불량을 검사하는 완성품 검사공정 등을 포함한다.

다이싱 공정에서는 웨이퍼를 다이아몬드 휠 등을 사용하여 소정의 두께로 커팅하게 된다. 이때 웨이퍼를 고정시켜 주기 위해 웨이퍼 후면에 다이싱 필름을 적절한 조건에서 라미네이트한 후, 공정을 진행한다. 또한, 다이싱된 개개의 칩을 회로기판에 부착하기 위해서 다이본딩 필름(접착 필름)이 사용된다.

반도체 패키징에 사용되는 다이본딩 필름 등에 적용되는 접착제는 고온에서 매립성이 우수하고, 내열성 및 내흡습성 등의 특성이 확보될 필요가 있다.

본 발명은 접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 150℃에서 점도가 0.2 Pa?s 이하인 방향족계 에폭시 수지 및 내구 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지를 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재 필름; 및 상기 기재 필름상에 형성되고, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착 필름을 제공한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 다이싱 테이프; 및 상기 다이싱 테이프의 일면에 형성되고, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착부를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름을 제공한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼의 일면에 부착되어 있고, 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼를 제공한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 배선 기판; 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있으며, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착층; 및 상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩을 포함하는 반도체 장치를 제공한다.

본 발명의 접착제 조성물 또는 접착 필름은, 상온에서 접착력 및 필름 형성능이 우수하고, 고온에서 저점도를 나타내어 우수한 매립성을 보이며, 내열성, 내흡습성 및 내습성이 우수하다. 이에 따라, 본 발명의 접착제 조성물 또는 접착 필름은, 반도체 패키징 공정 등에 적용되어, 탁월한 신뢰성을 나타내는 반도체 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은, 150℃에서 점도가 0.2 Pa?s 이하인 방향족계 에폭시 수지; 및 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지를 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 접착제 조성물을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 에폭시 수지의 구체적인 종류는 상기와 같은 점도 특성을 나타내는 방향족계 에폭시 수지인 한, 특별히 제한되지 않는다.

즉, 본 발명에서 에폭시 수지는 150℃에서 점도가 0.2 Pa?s 이하, 바람직하게는 150℃에서 점도가 0.1 Pa?s 이하일 수 있다. 또한, 본 발명에서 방향족계 에폭시 수지는, 바람직하게는 130℃ 내지 180℃의 온도에서 점도가 0.2 Pa?s 이하, 보다 바람직하게는 0.1 Pa?s 이하일 수 있다. 상기와 같은 에폭시 수지의 점도는 통상적인 점도계(ex. viscometer, Brookfield(제))를 사용하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 회전형 점도계(DV-II+Pro, Brookfield(제))를 사용하여, 시료 속에 담긴 스핀들(spindle)을 일정한 속도로 회전시킬 때 발생하는 토크(torque)를 측정한 후, 이를 점도값으로 환산함으로써, 상기 에폭시 수지의 점도를 측정할 수 있다. 본 발명에서 방향족계 에폭시 수지의 점도가 0.2 Pa?s를 초과하면, 접착제 조성물의 고온에서의 매립성이 떨어질 우려가 있다. 본 발명에서, 상기 방향족계 에폭시 수지의 점도의 하한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 0 Pa?s를 초과하는 범위 내에서 적절히 제어될 수 있다.

본 발명에서 사용하는 방향족계 에폭시 수지는, 분자 구조 내에 아릴기(ex. 페닐기)를 포함한다. 이와 같이, 에폭시 수지가 아릴기를 포함할 경우, 열적 및 화학적 안정성이 증가되고, 흡습량이 적어져서 필름의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 에폭시 수지에 아릴기가 포함되면, 분자량이 높아지고, 유연성이 떨어져, 결과적으로 흐름성(반도체 칩의 매립성)이 악화될 우려가 있다. 그러나, 본 발명에서는, 에폭시 수지의 고온 점도를 상기 특정 범위로 한정함으로써, 상기와 같은 방향족계 에폭시의 장점을 취하면서도, 그 단점을 해소할 수 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 에폭시 수지는, 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 에폭시 수지일 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n은 2 내지 20을 나타낸다.

상기와 같이, 주쇄의 반복 단위를 2 내지 20으로 규정할 경우, 방향족계 에폭시 수지의 장점을 해치지 않으면서도, 분자량을 낮추고, 고온에서의 유동성을 확보할 수 있다.

본 발명의 상기 화학식 1에서 n이 2 미만이면, 열적 또는 화학적 안정성이 떨어질 우려가 있고, 20을 초과하면, 고온에서의 유동성이 저하되어, 흐름성이 악화될 우려가 있다.

상기 화학식 1의 방향족계 에폭시 수지의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 크레졸계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 자일록계 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지 및 알킬 변성 트리페놀 메탄 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.

본 발명에서는, 상기와 같은 방향족계 에폭시 수지(이하, 「저점도 에폭시 수지」라 칭하는 경우가 있다.)와 함께 상대적으로 높은 연화점 및 유리전이온도를 가지면서, 높은 강도와 낮은 흡습율을 나타내는 에폭시 수지를 병용할 수도 있다.

구체적으로 본 발명의 접착제 조성물은, 연화점이 50℃ 내지 100℃인 에폭시 수지를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 에폭시 수지를 병용함으로써, 열적 및 화학적 안정성을 추가로 개선할 수 있다.

본 발명에서 저점도 에폭시와 병용되는 상기 에폭시 수지는 경화 전 자체 연화점이 50℃ 미만이면, 접착 필름의 A-스테이지 상태의 탄성율이 저하되거나, 택 특성이 지나치게 커져 취급성이 악화될 우려가 있고, 100℃를 초과하면, 웨이퍼에 대한 부착성이 저하되어, 다이싱 시 칩 비산 등의 문제가 발생할 우려가 있다.

본 발명에서 저점도 에폭시 수지와 병용될 수 있는 상기 에폭시 수지는 또한, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하고, 유리전이온도가 약 50℃ 이상이며, 중량평균분자량이 300 내지 2,000일 수 있다.

본 발명에서 저점도 에폭시 수지와 병용될 수 있는 상기 에폭시 수지의 구체적인 종류는 전술한 조건을 만족한다면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 주쇄 내에 방향족 구조의 반복 단위를 포함하는 것으로, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 크레졸계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 자일록계 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 트리페놀 메탄형 에폭시 수지 및 알킬 변성 트리페놀 메탄형 에폭시 수지의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기와 같은 에폭시 수지는, 전술한 저점도 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 0 중량부 초과, 100 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있으나, 상기 함량은 목적하는 물성에 따라서 적절히 변경될 수 있다.

본 발명의 에폭시 수지는 또한 에폭시 당량이 100 내지 1,000일 수 있다. 상기에서 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 전술한 저점도 에폭시 수지의 에폭시 당량이거나, 또는 저점도 에폭시 수지에 추가로 다른 에폭시 수지가 병용될 경우, 상기 두 종류의 수지의 에폭시 당량의 평균값을 의미할 수 있다. 본 발명에서 에폭시 수지의 당량이 100 미만이면, 가교 밀도가 지나치게 높아져서 접착력이 저하될 우려가 있고, 1,000을 초과하면, 내열성이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지를 포함한다.

본 발명에서 사용하는 용어 「내부 가교 구조」는 열가소성 수지가 자체적으로 함유하는 가교성 관능기의 일부가 서로 가교 반응(self-crosslinking)하여, 가교 구조를 이루고, 나머지 일부는 미반응 상태로 존재하는 경우를 의미한다. 상기 미반응 관능기는 조성물을 구성하는 다른 성분(ex. 에폭시 수지 등)과 건조 시에 반응할 수 있도록 존재한다. 구체적으로, 예를 들어, 상기 열가소성 수지에 에폭시 수지와 상용성이 우수하고, 경화제와 반응을 유도할 수 있는 관능기로서 글리시딜기를 함유시키고, 또한 접착성을 부여하기 위하여 카복실기를 추가로 함유시킬 경우, 열가소성 수지의 구조 중 카복실기 및 글리시딜 관능기의 일부는 바니쉬 제 조 후 건조 과정에서, 에폭시 수지 및 경화제와 경화 반응이 일어나, 건조 직후 겔(gel)을 형성함으로써, 접착 필름의 탄성 특성을 개선할 수 있다.

이와 같은 내부 가교 구조의 열가소성 수지는, 중합 반응 시에 내부 가교가 이루어질 수 있도록 서로 반응할 수 있는 관능기를 가지는 이종 이상의 단량체의 쌍(ex. 글리시딜기 함유 단량체 및 카복실기 함유 단량체)을 동시에 사용하고, 적절한 내부 가교가 이루어지도록 중합 반응 시간을 제어함으로써, 제조될 수 있다. 이 때 이 분야의 평균적 기술자는 목적하는 열가소성 수지의 가교도 및 미반응 관능기의 함량 등에 따라 적절한 반응 조건 및 단량체를 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용하는 용어 「내부 얽힘 구조」는 충분히 긴 사슬을 갖는 열가소성 수지가 화학적 결합을 통해서가 아니라, 물리적 상호 작용 등에 의해 서로 얽혀 있는 상태(entanglement)를 의미한다. 이와 같은 내구 얽힘 구조의 열가소성 수지는, 예를 들면, 중합체 내에 서로 반응할 수 있는 관능기의 쌍을 포함시키지 않고, 즉 중합체 내에 포함된 관능기가 서로 반응하지 않도록 제어하고, 용제로의 희석 시간을 제어하여 제조할 수 있다. 상기에서 중합체는, 예를 들면, 용액 중합, 광 중합, 벌크 중합, 유화 중합 또는 현탁 중합 등의 방법으로 제조할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 내부 얽힘 구조의 열가소성 수지를 제조하기 위하여, 현탁 중합법을 사용할 수 있다. 현탁 중합 시에는, 비활성 매질 내에 단량체를 분산시킨 상태에서 중합 반응을 진행하며, 반응 완료 후에는 중합체가 비드(bead) 형상으로 수득된다.

통상적으로, 중합체를 제조한 후에, 제조된 중합체를 코팅 가능한 용액으로 제조하기 위하여, 용제에 희석하게 되는데, 이 과정에서 충분한 용해를 위해서는 대략적으로 3일 내지 10일의 시간이 소요된다. 이 때, 중합체 내의 관능기가 서로 반응하지 않도록 제어하고, 또한 중합체의 용해 시간을 충분히 짧게 유지하면, 용제가 중합체(ex. 중합체 비드)까지 침투하기는 하지만, 중합체 자체는 얽혀 있는 상태를 유지하게 된다.

이에 따라, 본 발명의 일 태양에서는, 열가소성 수지의 용제로의 희석 시간을 5 시간 이상, 3일 미만, 바람직하게는 8 시간 내지 2일, 보다 바람직하게는 약 10 시간 내지 24 시간으로 제어함으로써 제조할 수 있다. 상기 희석 시간이 5 시간 미만이면, 용제가 비드 내부로 충분히 침투하지 못하여 비균일상의 수지 용액이 얻어질 우려가 있고, 3일 이상이면, 열가소성 수지의 얽힘이 완전히 풀어져 버려 적절한 물성을 만족시킬 수 없게된다.

또한, 본 발명에서 사용하는 열가소성 수지는 고분자량으로 경화 공정 전에는 부서짐이 없이 필름상으로 유지될 수 있고, 경화 공정 중에는 에폭시 수지 및/또는 경화제와 반응(ex. 가교 반응)하며, 반응 후에도 점탄성을 유지할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 열가소성 수지는 필름상으로 형성되기 전인 바니쉬 상태에서 에폭시 수지와 상용성을 가져, 상분리 등이 유발되지 않는 등의 저장 안정성이 필요하다.

본 발명에서 사용되는 상기 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조의 열가소성 수지는 경화 전 자체 유리전이온도가 -30℃ 내지 50℃, 바람직하게는, -20℃ 내지 40℃, 보다 바람직하게는, -10℃ 내지 20℃일 수 있다. 본 발명에서는, 상술한 바와 같이, 특정 내부 가교 및 내부 얽힘 구조의 수지를 사용함으로써, 열가소성 수지의 유리전이온도를 상기와 같은 낮은 범위로 유지하면서도, 접착 필름에 우수한 탄성 특성을 부여할 수 있다. 본 발명에서, 열가소성 수지의 유리전이온도가 -30℃ 미만이면, 필름 형성 시에 흐름성이 지나치게 높아져서, 취급성이 악화될 우려가 있고, 50℃를 초과하면, 웨이퍼에 접착필름을 부착하는 통상적인 온도인 60℃ 부근에서 부착력이 떨어져서 다이싱 공정 중 칩이 비산하거나, 접착제와 칩 사이에 세척수가 침투하여 반도체 패키지의 신뢰성이 저하될 우려가 있다.

본 발명에서 사용되는 상기 내구 가교 또는 내부 얽힘 구조의 열가소성 수지는 또한 중량평균분자량이 10만 내지 250만, 바람직하게는 10만 내지 150만일 수 있다. 열가소성 수지의 중량평균분자량이 10만 미만이면, 접착 필름의 강도가 떨어져 취급성 및 내열성이 악화되거나, 반도체용 기판의 회로 충진 시 흐름성 제어가 어려워질 우려가 있다. 또한, 중량평균분자량이 250만을 초과하면, 접착층의 탄성율이 지나치게 높아지고, 흐름성이 떨어져, 접착 필름의 회로 충진성 및 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 한편, 상기에서 열가소성 수지가 내부 얽힘 구조를 가질 경우에는, 중량평균분자량이 약 50만 이상인 것이 바람직하다. 상기 중량평균분자량이 50만 미만이면, 수지의 사슬 길이가 짧아져서, 얽힘 구조가 효율적으로 형성되지 않을 우려가 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 열가소성 수지의 구체적인 종류는 전술한 물성을 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서는, 예를 들면, 상기 열가소성 수지로서, 글리시딜기, 히드록시기, 카복실기 또는 질소 함유 관능기(ex. 니 트릴기)로부터 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하는 수지를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 태양에서는, 후술하는 에폭시 수지와의 상용성 및 접착 특성 등의 측면에서, 상기 중 글리시딜기 및/또는 카복실기를 함유하는 수지를 사용할 수 있다.

본 발명의 일 태양에서는, 상기 열가소성 수지가 (메타)아크릴산 에스테르 단량체 및 전술한 관능기를 함유하는 단량체(이하, 「관능기 함유 단량체」로 호칭될 수 있다.)의 공중합체일 수 있다.

본 발명에서 사용될 수 있는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 알킬 (메타)아크릴레이트일 수 있다. 이 때, 알킬기에 포함되는 탄소수가 지나치게 장쇄가 될 경우 점착제의 응집력이 저하되고, 유리전이온도 및 점착성 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수가 1 내지 14, 바람직하게는 1 내지 12, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 9의 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 열가소성 수지에 포함되는 관능기 함유 단량체의 종류 역시 특별히 한 정되지 않으며, 예를 들면, 글리시딜기 함유 단량체, 히드록시기 함유 단량체, 카복시기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 이 때 내부 가교 구조를 갖는 열가소성 수지의 제조를 위해서는 서로 반응할 수 있는 가교성 관능기 함유 단량체가 동시에 포함되는 것이 바람직하다. 이와 같은 자기 가교가 가능한 가교성 관능기의 세트는 글리시딜기와 카복실기; 또는 글리시딜기와 히드록시기 등의 세트를 들 수 있다.

상기에서 글리시딜기 함유 단량체의 예로는 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 에폭시알킬 (메타)아크릴레이트(단, 상기에서 알킬은 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있다.) 또는 에폭시시클로알킬알킬 (메타)아크릴레이트(ex. 3,4-에폭시시클로헥실메틸 (메타)아크릴레이트) 등을 들 수 있고, 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 글리세롤 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며; 카복실기 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물 등을 들 수 있고; 질소 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸 (메타)아크릴아미드 또는 N-메틸롤 (메타)아크릴아미드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같은 성분을 포함하는 열가소성 수지 내에서 관능기 함유 단량체의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 전체 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 관능기가 0.5 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 중량부 내지 15 중량부의 양으로 포함되도록 함유되는 것이 바람직하다. 상기 가교성 관능기의 함량이 0.5 중량부 미만이면, 접착 특성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면, 작업성 및/또는 보관 안정성이 저하될 우려가 있다.

또한, 본 발명에서 상기 열가소성 수지는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 400 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 열가소성 수지의 함량이 10 중량부 미만이면, 필름의 강성이 지나치게 높아져서, 작업성 및 신뢰성이 저하될 우려가 있고, 400 중량부를 초과하면, 필름의 내열성 및 취급성 등이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 전술한 성분과 함께 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 경화제는 전술한 에폭시 수지 및/또는 열가소성 수지와 가교 구조를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 일 태양에서, 상기 경화제는 전술한 에폭시 수지 및 열가소성 수지와 모두 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있다. 이와 같은 경화제는 조성물 내에서 소프트 세그먼트(soft segment)를 이루는 열가소성 수지 및 하드 세그먼트(hard segment)를 이루는 에폭시 수지와 각각 가교 구조를 이루어 내열성을 향상시키는 동시에 상기 성분들의 계면에서 연결고리 역할을 하여 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로 경화제로는 다관능성 페놀 수지를 사용할 수 있으며, 수산기 당량이 100 내지 1,000인 다관능성 페놀 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 페놀 수지의 수산기 당량이 100 미만이면, 에폭시 수지와의 경화물이 딱딱한 성질을 가져 반도체 패키지의 완충 특성이 저하될 우려가 있으며, 수산기 당량이 1,000을 초과하면, 가교 밀도가 저하되어 조성물의 내열성이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 일 태양에서, 경화제는 연화점이 50℃ 내지 150℃일 수 있다. 경화제의 연화점이 50℃ 미만이며, 택 특성의 증가로 인해, 취급성 및/또는 내열성이 저하될 우려가 있고, 150℃를 초과하면, 접착 필름의 경도가 지나치게 높아져, 웨이퍼와의 부착력을 저하되거나, 다이싱 시 칩의 비산 등의 불량을 일어날 우려가 있다.

위와 같은 페놀 수지의 예로는 자일록 노볼락 수지, 비스페놀 F 노볼락 수지, 비스페놀 F 수지, 비스페놀 A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 멀티펑션 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지 또는 비페닐 타입 수지 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 태양에서, 경화제는 에폭시 수지의 에폭시 당량 대비 0.4 당량비 내지 2 당량비, 바람직하게는 0.8 당량비 내지 1.2 당량비의 양으로 조성물 내에 포함되는 것이 바람직하다. 경화제가 0.4 당량비 미만으로 포함되면, 경화 후 미반응 에폭시가 증가하여 유리전이온도 및 내열성이 저하되거나, 미반응 에폭시기 의 반응을 위해 장시간 동안 고온 상태를 유지하여야 할 우려가 있다. 또한, 경화제가 2 당량비를 초과하여 포함되면, 미반응 수산기로 인해 조성물의 흡습율, 저장 안정성 및/또는 유전특성 등이 악화될 우려가 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 또한, 취급성, 내열성 및 용융 점도의 조절의 관점에서, 필러를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 필러의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 일반적인 유기 및 무기 필러를 사용할 수 있고, 바람직하게는 무기 필러를 사용할 수 있다. 상기 무기 필러의 구체적인 예로는 실리카, 수산화 알루미늄, 탄산 칼슘, 수산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 활석 또는 질화 알루미늄 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용될 수 있는 필러는 평균 입경이 0.001 ㎛ 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.005 ㎛ 내지 1 ㎛일 수 있다. 평균 입경이 0.001 ㎛ 미만이면, 접착층 내에서 필러가 응집되거나, 외관 불량이 발생할 우려가 있고, 10 ㎛을 초과하면, 접착층 표면으로의 필러의 돌출, 열압착 시 칩의 손상 또는 접착성 향상 효과의 저하가 일어날 우려가 있다.

본 발명에서 상기 필러는 접착제 조성물에서 필러를 제외한 전체 수지 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 100 중량부, 바람직하게는 5 중량부 내지 50 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.5 중량부 미만이면, 필러 첨가로 인한 내열성 및 취급성 향상 효과가 떨어질 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 작업성 및 기재 부착성이 저하될 우려가 있다.

본 발명의 접착제 조성물은 전술한 성분에 추가로 경화촉진제 또는 커플링제의 일종 또는 이종 이상을 추가로 포함할 수 있다.

상기에서 경화 촉진제의 종류는 특별한 제한이 없고, 조성물의 경화 반응 시간의 조절 정도를 고려하여 적절히 선택될 수 있으며, 그 예로는 3급 아민, 이미다졸 화합물, 4급 암모늄 또는 트리페닐 포스핀(TPP)의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있다.

상기 커플링제는 접착 필름 및 웨이퍼 사이의 밀착성, 및/또는 접착 성분 및 필러의 결합성 향상을 위해 첨가되는 것으로, 경화 반응 시에 커플링제의 유기 관능기는 수지 성분과 반응하여 내열성을 손상시키지 않으면서도, 접착성, 밀착성 및 내습열 특성을 향상시킬 수 있다. 사용될 수 있는 커플링제의 예로는 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제 및 알루미늄계 커플링제의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있고, 비용 대비 효과가 높다는 점에서 실란계 커플링제를 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 또한 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되고, 전술한 본 발명에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착필름에 관한 것이다.

본 발명에서 사용하는 용어 「접착제 조성물의 경화물」은 본 발명의 접착제 조성물이 건조 과정 등의 경화 프로세스를 거쳐 접착제의 형태로 존재하는 상태를 의미한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 접착 필름을 나타내는 도면이다. 본 발명의 접착 필름은 도 1에 나타난 바와 같이, 기재 필름(10) 및 상기 기재필름(10)상에 형성된 접착층(20)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 도 1에 나타난 필름은 본 발명의 일 태양에 불과하며, 본 발명에서는 경우에 따라서 기재 필름의 양면에 접착층을 형성하여 양면 접착 필름을 구성할 수도 있고, 경우에 따라서는 기재 필름을 사용하지 않고, 접착제만을 필름상으로 형성하여 접착 필름을 구성할 수 있다.

본 발명에서 접착 필름에 포함되는 기재 필름의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 염화비닐 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 태양에서 상기 기재 필름의 표면은 이형 처리가 수행되어 있을 수 있다. 이형 처리에 사용될 수 있는 이형제의 예로는 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계 이형제 등을 들 수 있으며, 이 중 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 이형제를 사용하는 것이 내열성 측면에서 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 통상적으로 10 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 200 ㎛로 설정된다. 상기 두께가 10 ㎛보다 작 으면, 건조 공정 시 기재 필름의 변형이 쉽게 일어나 접착층에 불균일한 외관을 초래할 우려가 있고, 500 ㎛를 초과하면, 경제성이 떨어진다.

본 발명의 접착 필름에서 접착층은 본 발명에 따른 접착제 조성물을 함유하고, 이에 따라 유리전이온도를 낮게 설정하더라도, 탁월한 탄성 특성 및 고온 접착성을 나타낼 수 있다. 본 발명에서 상기 접착층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 가열 경화 후 5 ㎛ 내지 200 ㎛인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 내지 100 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 두께가 5 ㎛ 미만이면, 고온에서의 응력 완화 효과 및 매립성이 저하될 우려가 있고, 200 ㎛를 초과하면, 경제성이 떨어진다.

이상과 같은 본 발명의 접착 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.

예를 들면, 본 발명의 접착 필름은, 본 발명의 접착제 조성물을 용제에 용해 또는 분산하여 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계; 상기 수지 바니쉬를 기재 필름에 도포하는 제 2 단계; 및 상기 수지 바니쉬가 도포된 기재 필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계를 통하여 제조될 수 있다.

본 발명의 제 1 단계에서 수지 바니쉬를 제조하기 위한 용제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤, 톨루엔, 디메틸포름아마이드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라히드로퓨란(THF) 또는 N-메틸피로리돈(NMP)의 일종 또는 이종 이상과 같은 통상의 용제를 사용할 수 있다. 또한, 기재 필름의 내열성을 고려하여, 저비점 용제를 사용하는 것이 바람직하나, 도막 균일성 향상의 관점에서 고비점 용제를 사용할 수도 있다.

상기 제 1 단계에서는 또한 공정 시간의 단축이나, 접착 필름 내의 분산성 향상의 관점에서 필러를 사용할 수도 있으며, 이 경우 상기 제 1 단계는, (i) 용제, 필러 및 커플링제를 혼합하는 단계; (ii) 상기 (i) 단계의 혼합물에 에폭시 수지 및 페놀수지를 첨가하여 혼합하는 단계; 및 (iii) 상기 (ii) 단계의 혼합물에 열가소성 수지 및 경화 촉진제를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 필러의 예로는 볼 밀(Ball Mill), 비드 밀(Bead Mill), 3개 롤(roll) 또는 고속 분산기의 단독 또는 상기 중 2종 이상을 조합한 것을 들 수 있다. 볼이나 비드의 재질로는 글라스, 알루미나 또는 지르코늄 등이 있고, 입자의 분산성 측면에서는 지르코늄 재질의 볼이나 비드가 바람직하다.

상기 제 2 단계에서 기재 필름에 수지 바니쉬를 도포하는 방법으로는 공지의 방법들이 제한 없이 사용될 수 있고, 예를 들면, 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 콤마 코트법 또는 립 코트법 등을 사용할 수 있다.

상기 제 3 단계에서는 수지 바니쉬가 도포된 기재 필름을 가열하여 접착 필름을 제조하는데, 상기 가열은 70℃ 내지 250℃의 온도에서 1분 내지 20분 동안 수행하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 또한 다이싱 테이프; 및 상기 다이싱 테이프의 일면에 형성되고, 본 발명에 따른 상기 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착부를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관한 것이다.

첨부된 도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 단면도를 나타낸다. 첨부된 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 다이싱 다이본딩 필름은, 다이싱 테이프(30) 및 상기 다이싱 테이프(30)의 일면에 형성되고, 전술한 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착부(40)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 태양에서, 상기 다이싱 다이본딩 필름의 접착부(40)는, 도 3에 나타난 바와 같이, 전술한 본 발명에 따른 접착 필름이고,

다이싱 테이프(3)는 기재 필름(50); 및 상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층(60)을 포함할 수 있다.

이 때 다이싱 테이프의 기재 필름으로는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌비닐아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름 또는 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체 필름 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라서 상기 기재 필름의 표면에는 프라이머 처리, 코로나 처리, 에칭 처리 또는 UV 처리 등이 되어 있을 수 있다. 또한 픽업 고정 시에 자외선 조사에 의해 점착제를 경화시키고자 할 경우에는, 광투과성이 있는 기재 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 다이싱 테이프의 기재 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 취급성 및 패키징 공정 효율성 등을 고려하여, 60 ㎛ 내지 160 ㎛인 것이 바람직하며, 80 ㎛ 내지 120 ㎛인 것이 보다 바람직하다.

다이싱 테이프의 점착층(60)으로는 통상적인 자외선 경화형 또는 열 경화형 점착제를 사용할 수 있다. 자외선 경화형 점착제를 사용할 경우에는 기재 필름 측 으로부터 자외선을 조사하여, 점착제의 응집력 및 유리전이온도를 올려 점착력을 저하시키고, 열 경화형 점착제의 경우는 온도를 가하여 점착력을 저하시킨다.

상기와 같은 본 발명에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 다이싱 테이프와 접착 필름을 핫 롤 라미네이트법 또는 프레스법으로 적층하여 제조할 수 있고, 연속 공정 가능성 및 효율 측면에서 핫 롤라미네이트법이 보다 바람직하다. 이 때 상기 핫 롤라미네이트 공정은 10℃ 내지 100℃의 온도에서 0.1 kgf/cm² 내지 10 kgf/cm²의 압력으로 수행할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명은 또한, 전술한 본 발명에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.

상기와 같은 반도체 웨이퍼는 반도체 웨이퍼의 이면에 다이싱 다이본딩 필름의 접착 필름을 0℃ 내지 180℃의 온도에서 웨이퍼 이면에 라미네이션하고, 다이싱 테이프를 웨이퍼 링 프레임에 고정시켜 제조할 수 있다.

본 발명은, 또한 도 4에 나타난 바와 같이, 배선 기판(2); 상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있으며, 본 발명에 따른 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 접착층(20); 및 상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩(1)을 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 반도체 장치는 이 분야에서 공지되어 있는 다양한 방식을 적용하여 제조될 수 있으며, 그 제조 공정의 일 태양을 설명하면 다음과 같다.

우선, 상술한 다이싱 다이본딩 필름이 부착된 반도체 웨이퍼를 다이싱 기기를 이용하여 완전히 절단하여 개개의 칩으로 분할한다. 그 후, 다이싱 테이프가 자외선 경화 점착제이면 기재 측에서 자외선을 조사하여 경화시키고, 열 경화 점착제이면 온도를 올려서 점착제를 경화시킨다. 상기와 같이 자외선 또는 열에 의해 경화된 점착제는 접착제와의 밀착력이 저하되어서 후 공정에서 칩의 픽업이 쉬워지게 된다. 이 때 필요에 따라서, 다이싱 다이본딩 필름을 인장할 수 있다. 이와 같은 익스팬딩 공정을 실시하게 되면 칩간의 간격이 확정되어 픽업이 용이해지고, 접착층과 점착제 층 사이에 어긋남이 발생하여 픽업성이 향상된다. 계속하여 칩 픽업을 실시한다. 이 때 반도체 웨이퍼 및 다이싱 다이본딩 필름의 점착층은 서로 박리되어 접착제층만이 부착된 칩을 얻을 수 있다. 수득한 상기 접착제층이 부착된 칩을 반도체용 기판에 부착한다. 칩의 부착 온도는 통상 100℃ 내지 180℃이며, 부착 시간은 0.5초 내지 3초, 부착 압력은 0.5 kg_f/cm² 내지 2kg_f/cm²이다.

상기 공정을 진행한 후에 와이어 본딩과 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다.

반도체 장치의 제조방법은 상기 공정에 한정되는 것이 아니고, 임의의 공정을 포함시킬 수도 있고, 공정의 순서를 바꿀 수도 있다. 예를 들면, 「점착층 경 화 → 다이싱→ 익스팬딩 공정」으로 진행할 수도 있고, 「다이싱 → 익스팬딩 → 점착층 경화 공정」으로도 진행할 수 있다. 칩 부착 공정 이후에 추가로 가열 또는 냉각 공정을 포함할 수도 있다.

이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1.

150℃에서 점도가 0.03 Pa?s인 비페닐형 에폭시 수지(NC-3000L, 일본 화약(제), 연화점: 52℃) 40 중량부, 150℃에서 점도가 0.1 Pa?s인 나프탈렌형 에폭시 수지(EXA-4700, DIC(제); 에폭시 당량 160) 10 중량부, 페놀계 경화제(KPH-F2001, 코오롱(제), 수산기 당량: 106) 50 중량부, 이미다졸계 경화 촉진제(2P4MHZ) 0.4 중량부 및 구상 실리카(UFP-30, 덴카실리카(제), 입경 90 nm) 10 중량부를 혼합한 조성물을 메틸에틸케톤(MEK)에 교반 혼합하여 수지 바니쉬를 제조하였다. 수지 바니쉬의 제조 과정에서는, 각 첨가제의 균일한 혼합을 위한 밀링(milling) 과정을 수행하였다. 즉, 상기 성분을 포함하는 수지 바니쉬의 부피 대비 약 1/2 부피의 지르코늄 볼밀을 상기 바니쉬에 첨가하고, 12 시간 이상 밀링하여, 각 성분을 균일하게 혼합시켰다. 이어서, 여과 단계를 통해 볼밀을 제거한 후, 내부 가교 구조를 가지는 열가소성 수지(NA-15M, 나가세 켐텍스(제), 중량평균분자량: 85만, 유리전이온도: 15℃) 60 중량부를 첨가하여, 최종 수지 바니쉬를 제조하였다. 제조된 수지 바니쉬를 두께 38 ㎛의 기재 필름(이형 처리된 폴리에스테르 필름; RS-21G, SKC(제))에 도포하고, 110?에서 3분 동안 건조하여, 도막 두께가 60 ㎛인 접착 필름을 제작하였다. 이어서 제조된 접착 필름에 다이싱 테이프(스리온텍(제) 6360-00)와 라미네이트하여 반도체용 점접착 필름(다이싱 다이본딩 필름)을 제작하였다.

실시예 2.

나프탈렌형 에폭시 수지(EXA-4700) 대신 150℃에서 점도가 0.21 Pa?s인 크레졸형 에폭시 수지(EOCN-1020-70, 일본 화약(제), 에폭시 당량: 198) 10 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 점접착 필름을 제조하였다.

비교예 1.

비페닐형 에폭시 수지(NC-3000L) 및 나프탈렌형 에폭시 수지(EXA-4700) 대신 150℃에서 점도가 0.21 Pa?s인 크레졸형 에폭시 수지(EOCN-1020-70, 일본 화약(제), 에폭시 당량: 198) 50 중량부를 사용하한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점접착 필름을 제조하였다.

비교예 2.

비페닐형 에폭시 수지(NC-3000L) 및 나프탈렌형 에폭시 수지(EXA-4700) 대신 150℃에서 점도가 0.24 Pa?s인 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지(XD-1000, 일본 화약(제), 에폭시 당량: 253) 50 중량부를 사용하한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 점접착 필름을 제조하였다.

상기 제조된 필름에 대하여, 하기 방법으로 물성을 평가하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.

1. 유리전이온도(DSC Tg) 측정

B-스테이지 상태의 접착 필름을 DSC(TA Instrument(제))를 이용하여 약 280℃까지 5℃/min 내지 10℃/min의 속도로, 승온하여 경화시킨 다음, 다시 상온으로 냉각하였다. 이어서, 다시 온도를 250℃까지 승온하면서, 유리전이온도를 측정하였다.

2. 흐름성 평가

B-스테이지 상태의 접착 필름을 폴리이미드 필름(두께: 25 ㎛)에 50℃에서 라미네이션한 후, 25mm×25mm로 커팅하고, 2장의 슬라이드 글라스(50mm×50mm×1mm)의 사이에 넣었다. 그 후, 열압착기(㈜STN(제))를 이용하여, 150℃의 온도에서 1 kg의 하중으로 1초간 누른 후에 흘러나온 수지의 길이를 광학 현미경으로 측정하여, 이것을 흐름의 양으로 정의하고, 하기 기준에 따라 흐름성을 평가하였다

<흐름성 평가 기준>

○: 흘러나온 접착액의 길이가 700 ㎛ 이상

△: 흘러나온 접착액의 길이가 500 ㎛ 이상, 700 ㎛ 미만

×: 흘러나온 접착액의 길이가 500 ㎛ 미만

3. 코팅성 평가

접착제 조성물의 코팅 후에, 코팅 외관이 우수하고, 핀홀(pin hole) 및 두께 불균일 현상이 발생하지 않으며, 상분리 현상이 발생하지 않고, 이형 필름의 박리시에 문제가 일어나지 않는 경우를 ○로, 상기 중 하나 이상의 문제가 발생하는 경우를 ×로 평가하였다.

4. 픽업성 평가

픽업성은 하기의 단계를 거쳐 평가하였다.

<픽업성 평가 절차>

(1) 웨이퍼를 웨이퍼 링 프레임의 중앙에 오도록 Tape mounter에 위치 시킴

(2) 보호 필름을 제거한 PWBL(Dicing 필름 포함)을 롤을 이용하여 lamination

(3) 웨이퍼 링 프레임을 다이싱 장비에 위치시킨 후 진공으로 고정

(4) Cut depth 70 ㎛, Feeding rate 20 mm/min, Rpm 40k, 5X5mm로 다이싱

(5) 칩 비산, 칩 크랙 유무와 다이 측면의 버 발생 유무를 확인

(6) (5) 단계 후, 웨이퍼 뒷면에 다이싱 필름면으로 UV 혹은 열을 가하여 경화

(7) 경화후 칩의 박리가 효율적으로 수행되는지를 확인

<평가 기준>

○: (5)번 공정 후, 칩이 떨어지지 않으면서 (7)번 공정에서 칩이 모두 효과적으로 떨어지는 경우

△: (5)번 공정 후 또는 (7)번 공정에서 1개 이상 및 9개 이하의 칩에 문제가 발생(ex. (7)번 공정 후 효율적인 박리가 이루어지지 않는 경우 등)하는 경우

×: (5)번 공정 후 또는 (7)번 공정에서 10개 이상의 칩에 문제가 발생(ex. (7)번 공정 후 효율적인 박리가 이루어지지 않는 경우 등)하는 경우

5. 신뢰성 평가

실시예 및 비교예에서 제조된 접착필름을 사용하여, 통상의 방법으로 칩 및 PCB(Printed Circuit Board)를 접착하고, 180℃에서 2시간 동안 경화시켜 반도체 패키지 샘플을 제작하였다. 이어서, 열충격 시험기(디모스텍(제))를 사용하여, 샘플을 -65℃에서 15분간 방치한 다음, 150℃ 분위기에서 15분간 방치하는 공정을 1 사이클로 하여, 상기 공정을 5 사이클로 실시하였다. 이어서, 샘플을 항온 항습 챔버(85℃, 85%RH)에서 72시간 동안 방치한 후에 샘플 표면의 최고 온도가 260℃에서 30초간 유지되도록 온도를 설정한 IR 리플로우 기기에 샘플을 통과시킨 후, 실 온에 방치하여 냉각하는 처리를 3회 반복하였다. 상기 처리 후에, 샘플 중의 크랙 발생을 초음파 현미경(SAT)로 관찰하고, 하기 기준에 따라 신뢰성을 평가하였다.

○: 상기와 같은 공정을 2차 이상 실시한 경우에, 샘플에 박리 또는 크랙이 발생하지 않는 경우

△: 상기와 같은 공정을 1차 실시한 경우에는 박리 또는 크랙이 발생하지 않으나, 2차 공정에서 샘플에 박리 또는 크랙이 발생하는 경우,

×: 상기와 같은 공정을 1차 실시한 경우에도 박리 또는 크랙이 발생한 경우

상기와 같은 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.

[표 1]

	유리전이온도(℃)	코팅성	픽업성	신뢰성	흐름성
실시예 1	160	○	○	○	○
실시예 2	164	○	△	○	○
비교예 1	133	△	○	×	×
비교예 2	142	△	△	×	×

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 경우, 코팅성, 픽업성, 신뢰성 및 흐름성의 측면에서 모두 우수한 효과가 나타난 반면, 비교예 1 내지 4의 경우, 반도체 패키지 공정에서 사용되는 접착 필름의 요구 조건을 모두 만족시키는 접착 필름이 제조되지 않았다.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 접착 필름의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 태양에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 태양에 따른 반도체 장치의 단면도이다.

<도면 부호의 설명>

1: 반도체 칩 2: 배선 기판

10: 기재 필름 20: 접착층

30: 다이싱 테이프 40: 접착부

50: 기재 필름 60: 점착층

Claims (19)

150℃에서 점도가 0.2 Pa?s 이하인 방향족계 에폭시 수지; 및

내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지를 포함하는 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 방향족계 에폭시 수지는, 150℃에서 점도가 0.1 Pa?s 이하인, 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 방향족계 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 접착제 조성물:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, n은 2 내지 20을 나타낸다.

제 3 항에 있어서, 방향족계 에폭시 수지는, 비페닐형 에폭시 수지, 디시클 로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 크레졸계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 자일록계 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지 및 알킬 변성 트리페놀 메탄 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 연화점이 50℃ 내지 100℃인 에폭시 수지를 추가로 포함하는 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 에폭시 수지는 에폭시 당량이 100 내지 1,000인 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지는 경화 전 자체 유리전이온도가 -30℃ 내지 50℃인 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지는 중량평균분자량이 10만 내지 250만인 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 내부 가교 또는 내부 얽힘 구조를 가지는 열가소성 수지는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부 내지 400 중량부의 양으로 포함되 는 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 수산기 당량이 100 내지 1,000인 다관능성 페놀 수지를 추가로 포함하는 접착제 조성물.

제 10 항에 있어서, 다관능성 페놀 수지는 연화점이 50 내지 150인 접착제 조성물.

제 10 항에 있어서, 다관능성 페놀 수지는, 자일록 노볼락 수지, 비스페놀 F 노볼락 수지, 비스페놀 F 수지, 비스페놀 A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 멀티펑션 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지 및 비페닐 타입 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 접착제 조성물.

제 10 항에 있어서, 다관능성 페놀 수지는 에폭시 수지의 에폭시 당량 대비 0.4 당량비 내지 2 당량비의 양으로 포함되는 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 충진제를 추가로 포함하는 접착제 조성물.

제 1 항에 있어서, 경화 촉진제 또는 커플링제를 추가로 포함하는 접착제 조성물.

기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되고, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착필름.

다이싱 테이프; 및 상기 다이싱 테이프의 일면에 형성되고, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물의 경화물을 함유하는 접착부를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름.

제 17 항에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고,

상기 다이싱 다이본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼.

배선 기판; 상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있으며, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 조성물의 경화물을 포함하는 접착층; 및 상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩을 포함하는 반도체 장치.

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