KR101284374B1 - 밀봉용 열경화형 접착 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중공형 디바이스의 밀봉을 간편하고 수율 좋게 실시할 수 있는 밀봉용 열경화형 접착 시트를 제공하는 것으로, 배선 회로 기판(2) 상에 탑재된 접속용 전극부(범프)(3)가 부착된 칩형 디바이스(1)를 밀봉하기 위해 사용되는 에폭시 수지 조성물로 제조된 밀봉용 열경화형 접착 시트이고, 상기 밀봉용 열경화형 접착 시트로서는 열경화 전의 80 ℃~120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 5×104~5×106 Pa·s의 범위 내가 되는 물성을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

밀봉용 열경화형 접착 시트{THERMOSETTING ADHESIVE SHEET FOR SEALING}
본 발명은 칩형 디바이스를 밀봉하기 위해 사용되는 열경화형 접착 시트에 관한 것으로서, 상세하게는 그 표면을 중공으로 할 필요가 있는 디바이스, 예를 들어 탄성 표면파 장치(SAW 디바이스), 수정 디바이스, 고주파 디바이스, 가속도 센서 등의, 소위 중공 다바이스의 밀봉에 사용되는 열경화형 접착 시트에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 소자 및 전자 부품 등의 칩형 디바이스의 밀봉은 분말 형상 에폭시 수지 조성물을 사용한 트랜스퍼 성형법, 액상 에폭시 수지 조성물이나 실리콘 수지 등을 사용하여 포팅법, 디스펜스법, 인쇄법 등에 의해 실시되어 왔다. 그러나, 이와 같은 밀봉 방법에서는 고가의 성형기를 필요로 하거나, 필요한 부분 이외에 밀봉 수지가 부착된다는 과제를 안고 있고, 보다 저렴하고 간편한 밀봉 방법이 요망되고 있었다.
특히, 표면을 중공으로 할 필요가 있는 디바이스의 밀봉에서, 종래의 액상 밀봉 재료를 사용한 디스펜스법에서는 디바이스 바로 아래의 액티브면으로의 밀봉 재료의 유입을 억제하기 곤란하고, 칩 또는 기판 상에 댐을 설치하여 밀봉 재료의 유입을 제어하는 것이 실시되고 있다(예를 들어, 일본 공개특허공보 2004-64732호, 일본 공개특허공보 2004-56296호, 일본 공개특허공보 2005-39331호 참조). 이와 같은 방법에서도 액상 밀봉 재료를 완전히 유동 제어하는 것은 곤란하고, 수율 저하를 일으키는 요인이 되고 있었다. 또한, 디바이스의 소형화, 저비용화를 저해하는 요인도 되고 있었다.
이와 같이 종래의 중공형 디바이스에서의 수지 밀봉에서는, 제어 등에서 충분히 만족스운 것은 아니었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 중공형 디바이스의 밀봉을 간편하고 수율 좋게 실시할 수 있는 밀봉용 열경화형 접착 시트의 제공을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 기판상에 탑재된 칩형 디바이스를 밀봉하기 위해 사용되는 에폭시 수지 조성물로 제조된 밀봉용 열경화형 접착 시트로서, 상기 에폭시 수지 조성물이 하기의 (A) 성분~ (E) 성분을 함유하고, 또한 하기 (D) 성분의 함유량이 에폭시 수지 조성물 전체의 60 중량%~ 80 중량%의 비율로 설정되어 있으며, 열경화 전의 80 ℃~ 120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 5×104~ 5×106Pa·s의 범위 내라는 구성을 취한다.
(A) 하기의 (a1) 또는 (a2) 중 어느 하나를 함유하는 혼합 에폭시 수지
(a1) 나프탈렌디올형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지
(a2) 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지
(B) 페놀 수지
(C) 엘라스토머
(D) 무기질 충진제
(E) 경화 촉진제
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 밀봉 재료로서 사용하는 열경화형 접착 시트의 물성에 대해서 연구를 거듭했다. 그리고, 밀봉 온도에서의 시트의 경화전의 점도에 관해서 예의 검토를 거듭한 결과, 열경화형 접착 시트로서 상기 특정의 에폭시 수지 조성물로 이루어지고 열경화 전의 80 ℃~ 120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 상기 특정 범위 내가 되는 물성을 구비하는 시트를 사용하면, 칩형 디바이스의 밀봉시에 있어서, 적절한 점성을 구비하기 때문에 열경화형 접착 시트를 사용한 기판 상의 칩형 디바이스의 밀봉시에 칩형 디바이스 하부로의 수지의 침입이 억제되는 것을 발견하여 본 발명에 도달했다.
이와 같이, 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 기판상에 탑재된 칩형 디바이스를 밀봉하기 위해 사용되는 에폭시 수지 조성물로 제조된 시트이고, 열경화 전의 80 ℃~120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 5×104~5×106Pa·s의 범위 내라는 물성을 구비한 것이다. 이 때문에, 기판상에 탑재된 칩형 디바이스를 밀봉할 때, 칩형 디바이스의 하부로의 침입이 억제되고, 기판과 칩형 디바이스 사이에 중공 부분이 형성되어 유지된다. 따라서, 상기 밀봉용 열경화형 접착 시트를 사용한 수지 밀봉에서는 간편하고 수율이 좋은 수지 밀봉을 실시하는 것이 가능해진다.
그리고, 상기 에폭시 수지 조성물로서 하기의 (A) 성분~ (E) 성분을 함유하는 에폭시 수지 조성물을 사용하기 때문에, 상기 조건에서의 점도가 소정의 값으로 제어된 것이 용이하게 얻어진다.
(A) 하기의 (a1) 또는 (a2) 중 어느 하나를 함유하는 혼합 에폭시 수지
(a1) 나프탈렌디올형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지
(a2) 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지
(B) 페놀 수지
(C) 엘라스토머
(D) 무기질 충전제
(E) 경화촉진제
또한, (D) 성분인 무기질 충전제의 함유량을 에폭시 수지 조성물 전체의 60 중량%~80 중량%의 비율로 설정하기 때문에, 상기 조건에서의 점도가 소정값으로 제어된 밀봉용 열경화형 접착 시트가 용이하게 얻어진다.
또한, (E) 성분인 경화 촉진제로서 4급 포스포늄염 화합물을 사용하면, 상기 조건에서의 점도가 소정값으로 제어된 밀봉용 열경화형 접착 시트가 용이하게 얻어지고 또한 상온에서의 보존성도 우수한 것이 얻어졌다.
다음에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 열경화 전의 특정의 온도 범위에서 특정의 점도를 갖는, 에폭시 수지 조성물로 이루어진 것이고, 예를 들어 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분), 페놀 수지(B 성분), 엘라스토머(C 성분), 무기질 충전제(D 성분) 및 경화촉진제(E 성분)를 함유하는 에폭시 수지 조성물을 사용하여 시트 형상으로 형성함으로써 얻어진다.
상기 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분)로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 크레졸 노보락형 에폭시 수지, 페놀 노보락형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지, 나프탈렌디올형 에폭시 수지 등의 각종 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이들 에폭시 수지는 단독으로 사용해도 좋고 2 종 이상 병용해도 좋다. 그 중에서도 B 스테이지(반경화)에서의 유연성과 경화물에서의 기계적 강도의 확보라는 관점에서, 나프탈렌디올형 에폭시 수지와 비스페놀 A형 에폭시 수지의 병용계, 또는 비스페놀 A형 에폭시 수지와 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지의 병용계가 사용된다.
상기 페놀 수지(B 성분)로서는 상기 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분)와의 사이에서 경화 반응을 일으키는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 디시클로펜타디엔형 페놀 수지, 페놀 노보락 수지, 크레졸 노보락 수지, 페놀아랄킬 수지 등이 사용된다. 이들 페놀 수지는 단독으로 사용해도 좋고 2 종 이상 병용해도 좋다. 그리고, 상기 페놀 수지로서는 수산기 당량이 70~250, 연화점이 50 ℃~110 ℃인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 경화 반응성이 높다는 관점에서 페놀 노보락 수지가 바람직하게 사용된다.
그리고, 상기 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분)와 페놀 수지(B 성분)의 배합 비율은 일반적으로는 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분) 중의 에폭시기 1 당량에 대해서, 페놀 수지(B 성분) 중의 수산기의 합계가 0.7 당량~1.5 당량이 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.9 당량~1.2 당량이다.
상기 (A) 성분 및 (B) 성분과 함께 사용되는 엘라스토머(C 성분)는 에폭시 수지 조성물에 유연성 및 가요성을 부여하는 것이고, 이와 같은 작용을 갖는 것이면 특별히 그 구조를 제한하는 것은 아니지만, 예를 들어 다음과 같은 고무질 중합체를 들 수 있다. 즉, 폴리아크릴산 에스테르 등의 각종 아크릴에스테르 공중합체, 부타디엔고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 에틸렌-아세트산 비닐 코폴리머(EVA), 이소프렌고무, 아크릴로니트릴 고무 등으로 이루어진 중합체를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상 함께 사용된다.
상기 엘라스토머(C 성분)의 함유량으로서는 유연성 및 가요성을 부여한다는 관점에서, 에폭시 수지 조성물의 전체 유기 성분 중의 15 중량%~70 중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 전체 유기 성분 중 30 중량%~60 중 량%이다. 즉, 엘라스토머(C 성분)의 함유량이 하한값 미만에서는 원하는 유연성이나 가요성을 부여하기 곤란해지고, 접착 시트로서 취급 작업성이 저하되는 경향을 나타내고, 반대로 함유량이 상한값을 초과하면 수지 밀봉 후(경화 후)의 성형물(경화물)로서의 강도가 부족한 경향이 보이기 때문이다.
상기 (A) 성분~(C) 성분과 함께 사용되는 무기질 충전제(D 성분)로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지의 각종 충전제가 사용된다. 예를 들어, 석영 유리 분말, 탈크, 실리카 분말(용융 실리카 분말이나 결정성 실리카 분말 등), 알루미나 분말, 질화 알루미늄 분말, 질화 규소 분말 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상 함께 사용된다. 그 중에서도 얻어지는 경화물의 선 팽창 계수를 감소시킬 수 있다는 관점에서, 상기 실리카 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 실리카 분말 중에서도 용융 실리카 분말을 사용하는 것이, 고충전성 및 고유동성이라는 점에서 특히 바람직하다. 상기 용융 실리카 분말로서는 구형상 용융 실리카 분말, 파쇄 용융 실리카 분말을 들 수 있지만, 유동성이라는 관점에서 구형상 용융 실리카 분말을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 그 중에서도, 평균 입자 직경이 0.2 ㎛~30 ㎛의 범위의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.5 ㎛~15 ㎛의 범위의 것을 사용하는 것이다. 또한, 상기 평균 입자 직경은 예를 들어 모(母)집단으로부터 임의로 추출되는 시료의 입자도 분포를, 레이저 회절 산란식 입자도 분포 측정 장치를 사용하여 분석함으로서 도출할 수 있다.
상기 무기질 충전제(D 성분)의 함유량은 에폭시 수지 조성물 전체의 60 중량%~80 중량%의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 65 중량%~75 중량%이다. 즉, 무기질 충전제(D 성분)의 함유량이 하한값 미만에서는 열경화 전의 상기 소정 범위의 온도에서의 점도가 낮아져 원하는 물성을 얻기 곤란해지는 경향이 보이고, 상한값을 초과하면 열경화 전의 상기 소정 범위의 온도에서의 점도가 너무 높아져 원하는 물성을 얻기 곤란해지는 경향이 보이기 때문이다.
상기 (A) 성분~(D) 성분과 함께 사용되는 경화촉진제(E 성분)로서는 상기 특정의 혼합 에폭시 수지(A 성분)와 페놀 수지(B 성분)의 경화 반응을 촉진시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니고 종래 공지의 각종 경화 촉진제를 들 수 있고, 인계 경화 촉진제, 아민계 경화 촉진제 등의 기존의 경화 촉진제를 사용할 수 있지만, 특히 4급 포스포늄염 화합물을 사용함으로써, 상온 보관성이 우수한 열경화형 접착 시트를 얻을 수 있어 바람직하다. 그리고, 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트의 사용에서는 작업성 및 품질 안정성의 관점에서, 상온에서 장기간 보존할 수 있는 것이 바람직하고, 이와 같은 특성이 얻어지는 경화 촉진제(E 성분)로서는, 예를 들어 테트라페닐포스포늄·테트라페닐보레이트가 특히 바람직하게 사용된다.
상기 경화촉진제(E 성분)의 함유량은 에폭시 수지 조성물 전체의 0.1 중량%~10 중량%의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3 중량%~3 중량%이고, 특히 바람직하게는 0.5 중량%~2 중량%이다.
또한, 본 발명에서 상기 (A) 성분~(E) 성분을 함유하는 상기 에폭시 수지 조성물에는, 필요에 따라서 난연제, 카본 블랙을 비롯한 안료 등의 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다.
상기 난연제로서는 예를 들어, 유기 인화합물, 산화안티몬, 수산화알루미늄 이나 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 사용된다.
본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 예를 들어 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 우선, 각 배합 성분을 혼합함으로써 에폭시 수지 조성물을 조제하지만, 각 배합 성분이 균일하게 분산 혼합되는 방법이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 그리고, 필요에 따라서 각 배합 성분을 용제 등에 용해하여 바니시 도공에 의해 막을 제조한다. 또는 각 배합 성분을 직접 니더 등에서 혼련함으로써 고형 수지를 제조하고, 이와 같이 하여 얻어진 고형 수지를 시트 형상으로 압출하여 제막 형성해도 좋다. 그 중에서도 간편하고 균일한 두께의 시트를 얻을 수 있는 점에서, 상기 바니시 도공법이 바람직하게 사용된다.
상기 바니시 도공법에 의한 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트의 제작에 대해서 설명한다. 즉, 상기 (A) 성분~ (E) 성분 및 필요에 따라서 다른 첨가제를 통상의 방법에 준하여 적절하게 혼합하고, 유기 용제에 균일하게 용해 또는 분산시켜 바니시를 조제한다. 다음에, 상기 바니시를 폴리에스테르 필름 등의 기재 상에 도포하고 건조시켜 열경화형 접착 시트를 얻는다. 또한, 폴리에스테르필름 등의 필름으로 접합시키고, 열경화형 접착 시트를 폴리에스테르 필름 사이에 유지한 상태로 감아서 빼낸다.
상기 유기 용제로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지의 각종 유기 용제, 예를 들어 메틸에틸케톤, 아세톤, 디옥산, 디에틸케톤, 톨루엔, 아세트산 에틸 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2 종 이상 함께 사용된다. 또한, 유기 용제에서의 상기 (A) 성분~(E) 성분 및 다른 첨가물의 총 농도는, 통상 30 중량%~60 중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기 유기 용제 건조 후의 시트의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 두께의 균일성과 잔존 용제량의 관점에서, 통상 5 ㎛~100 ㎛로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ㎛~70 ㎛이다. 이와 같이 하여 얻어진 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 필요에 따라 원하는 두께가 되도록 적층하여 사용해도 좋다. 즉, 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 단층 구조로 사용에 제공해도 좋고, 2 층 이상의 다층 구조로 적층하여 이루어진 적층체로서 사용에 제공해도 좋다.
이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트는 열경화 전의 80 ℃~120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 5×104~5×106Pa·s 의 범위 내라는 특성을 구비하지 않으면 안된다.
즉, 상기 특성에서 상기 온도 범위에서의 점도가 5×104 Pa·s 미만에서는 칩형 디바이스 하부의 중공 부분으로 밀봉용 수지가 침입하기 쉬워지고, 5×106Pa·s를 초과하면 수지 밀봉 부분과 기판의 밀착성이 떨어지게 되기 때문이다.
상기 열경화 전의 80 ℃~120 ℃의 온도 범위에서의 점도는 다음과 같이 하여 측정된다. 즉, 상기 점도는 측정 대상이 되는 가열 경화 전의 밀봉용 열경화성 접착 시트를 준비하고, 점탄성 측정 장치를 사용하여 80 ℃~120 ℃의 측정 온도 조건하에서, 점도를 측정함으로써 얻어진다.
본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트를 사용한 기판 상에 탑재된 칩형 디바 이스의 밀봉은 예를 들어 다음과 같이 하여 실시된다. 즉, 기판 상의 소정 위치에 칩형 디바이스를 탑재한 후, 탑재한 칩형 디바이스를 덮도록 밀봉용 열경화형 접착 시트를 배치하고, 소정의 밀봉 조건으로 시트를 가열 경화함으로써 칩형 디바이스와 기판의 공간을 중공으로 유지한 상태에서 칩형 디바이스를 수지 밀봉한다.
상기 밀봉 조건으로서는 예를 들어, 온도 80 ℃~100 ℃, 압력 100 kPa~500 kPa에서 0.5~5 분간 진공 프레스를 실시한 후, 대기 중에 개방하여 온도 150 ℃~190 ℃에서 30~120분간 가열하는 것을 들 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 반도체 디바이스의 구성의 일례에 대해서 설명한다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 칩형 디바이스(1)에 설치된 접속용 전극부(범프)(3)와 배선 회로 기판(2)에 설치된 접속용 전극부(도시하지 않음)를 대향시킨 상태에서, 배선 회로 기판(2) 상에 칩형 디바이스(1)가 탑재되어 있다. 그리고, 상기 배선 기판(2) 상에 탑재된 칩형 디바이스(1)를 덮도록, 배선 회로 기판(2) 상에 밀봉 수지층(4)이 형성되어 수지 밀봉되어 있다. 또한, 칩형 디바이스(1)와 배선 회로 기판(2)의 사이가 되는 칩형 디바이스(1)의 하부는 중공 부분(5)으로 형성되어 있다.
또한, 상기 반도체 디바이스에서는 칩형 디바이스(1)에 설치된 접속용 전극부(3)가 범프 형상으로 형성되어 있지만, 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 배선 회로 기판(2)에 설치된 접속용 전극부가 범프 형상으로 설치되어 있어도 좋다.
상기 칩형 디바이스(1)와 배선 회로 기판(2)의 공극간 거리[중공 부분(5)의 높이]는 상기 접속용 전극부(범프)(3)의 크기 등에 따라 적절하게 설정되지만, 일 반적으로 10 ㎛~100 ㎛ 정도이다. 또한, 상기 접속용 전극부(범프)(3)간 거리는 일반적으로 150 ㎛~500 ㎛ 정도로 설정하는 것이 바람직하다.
[실시예]
다음에, 실시예에 대해서 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
우선, 하기에 나타내는 각 성분을 준비했다.
〔에폭시 수지 a〕
나프탈렌디올형 에폭시 수지(도토가세이샤 제조, ESN-355)
〔에폭시 수지 b〕
비스페놀 A형 에폭시 수지(쟈판에폭시레진샤 제조, 에피코토 828)
〔에폭시 수지 c〕
트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지(니혼 가야쿠샤 제조, EPPN-501HY)
〔페놀 수지 a〕
노보락형 페놀 수지(메이와 가세이샤 제조, H-4)
〔페놀 수지 b〕
노보락형 페놀 수지(메이와 가세이샤 제조, DL-65)
〔아크릴 수지 a〕
아크릴 공중합체(나가세케무텍쿠스샤 제조, 테이산레진 SG-70L)
〔아크릴 수지 b〕
아크릴 공중합체(나가세케무테쿠스샤 제조, 테이산레진 SG-P3)
〔경화촉진제 a〕
테트라페닐포스포늄·테트라페닐보레이트(홋코가가쿠샤 제조, TPP-K)
〔경화촉진제 b〕
트리페닐포스핀(홋코가가쿠샤 제조, TPP)
〔실리카 분말〕
평균 입자 직경 5.5 ㎛의 구형상 용융 실리카 분말(덴키가가쿠고교샤 제조, FB-7SDC)
〔실시예 1~실시예 4, 비교예 1~비교예 2〕
하기의 표 1에 나타낸 각 성분을 동일한 표에 나타내는 비율로 분산 혼합하고, 이에 유기 용제(메틸에틸케톤) 100 중량부를 가하여 시트 도공용 바니시를 조제했다.
다음에, 상기 바니시를 두께 50 ㎛의 폴리에스테르필름(미츠비시가가쿠폴리에스테르샤 제조, MRF-50) 상에 콤마코터에서 도공하여 건조시키고, 다음에 두께 38 ㎛의 폴리에스테르필름(미츠비시가가쿠폴리에스테르샤 제조, MRX-38)으로 점착시킴으로써 열경화형 접착 시트를 폴리에스테르 필름 사이에 유지된 상태로 얻었다. 그 후, 롤라미네이터를 사용하여 상기 접착 시트를 적층함으로써, 두께 400 ㎛의 열경화형 접착 시트를 제작했다.
〔점도〕
얻어진 열경화형 접착 시트의 각 점도(열경화 전의 80 ℃ 및 120 ℃에서의 각 점도)를, 레오메트릭스샤 제조의 점탄성 측정 장치 ARES를 사용하여, 전단 속도 28.0(1/s), 승온 속도 5 ℃/분의 조건에서 측정했다.
〔밀봉 평가〕
얻어진 열경화형 접착 시트를, 세라믹 기판 상에 매트릭스 형상으로 배열 탑재한 SAW 필터 칩(칩 두께 200 ㎛, 범프 높이 30 ㎛) 상에 덮도록 설치하고, 온도 100 ℃, 압력 300 kPa의 조건에서 1 분간 진공 프레스(도달 진공도 6.65×102 Pa)했다. 대기에 개방한 후, 기판을 175 ℃의 오븐에 1 시간 투입함으로써 열경화성 접착 시트를 가열 경화시켰다. 그 후, 다이싱 장치를 사용하여 패키지를 개개의 부재로 나누고(個片化) 얻어진 칩의 단면 관찰을 실시하여, 칩 하부의 중공 부분으로의 수지의 침입의 유무, 및 기판과 열경화형 접착 시트에 의해 형성된 밀봉 수지 부분과의 밀착성을 관찰했다. 그리고, 칩 하부의 중공 부분으로의 수지의 침입이 확인된 것을 ×, 침입이 확인되지 않았던 것을 ○으로서 평가했다. 한편, 밀착성에 관해서는 밀착이 충분했던 것을 ○, 밀착이 불충분하고 다이싱 후의 칩 측면에서 수지와 세라믹 기판 상에 간극이 있었던 것을 ×로서 평가했다.
〔내리플로우 시험〕
또한, 각 칩을 260 ℃×10 초간×3 회의 땜납 리플로우 조건하에 노출시키고 열경화형 접착 시트(밀봉 수지 부분)의 기판으로부터의 박리의 유무를 관찰했다. 그 결과, 박리가 발생하지 않았던 것을 ○, 박리가 발생한 것을 ×로서 평가했다.
〔상온 보존성〕
얻어진 열경화형 접착 시트를 20 ℃에서 6개월 보존한 후, 80 ℃에서의 경화 전의 점도를, 상기와 동일하게 하여 레오메트릭스샤 제조의 점탄성 측정 장치 ARES를 사용하여 측정했다. 그 결과, 측정한 점도를 표 1에 나타내고 또한 그 점도가 앞서 측정한 열경화 전의 80 ℃에서의 점도에 비해 상승률 20 % 미만인 것을 ○, 상승율이 20 % 이상인 것, 또는 경화되어 점도 측정이 불가능해진 것을 ×로서 평가했다.
상기 측정·평가 결과를 하기의 표 1에 함께 나타낸다.
Figure 112008034114926-pat00001
표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 특정의 온도 범위에서의 점도를 만족하는 실시예 1~실시예 4품은 칩 하부로의 수지의 침입이 없고 기판과의 밀착성도 충분하며, 박리 등도 발생하지 않고 내리플로우성도 우수하고, 또한 실시예 1~실시예 3품은 상온 보존성도 우수한 것이었다. 또한, 실시예 4품은 다른 실시예품과 동일하게, 특정의 온도 범위에서의 점도 범위 내에 있고, 칩 하부로의 수지의 침입, 기판과의 밀착성 모두 양호한 결과가 얻어졌지만, 상온 보존성에 관해서는 20 ℃에서 보관했을 때 경화되어 점도를 측정할 수 없었다. 그러나, 5 ℃ 이하의 냉보존에서는 점도 변화가 적고, 실용에 견딜 수 있는 보존 안정성을 나타내는 것이었다.
이에 대해서, 상기 특정의 온도 범위에서의 점도를 벗어난 비교예 1, 비교예 2품, 그 중에서도 특정 점도를 하회하는 비교예 1품은 칩 하부로의 침입이 확인되고, 내리플로우성이 떨어지는 것이었다. 또한, 특정의 점도를 상회하는 비교예 2 품은 기판과의 밀착성이 불충분했다.
도 1은 본 발명의 밀봉용 열경화형 접착 시트를 사용하여 밀봉하여 이루어진 반도체 디바이스의 일례를 모식적으로 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 칩형 디바이스 2: 배선 회로 기판
3: 칩형 디바이스의 접속용 전극부(범프)
4: 밀봉 수지층 5: 중공 부분

Claims (4)

  1. 기판 상에 탑재된 칩형 디바이스를 밀봉하기 위해 사용되는 에폭시 수지 조성물로 제조된 밀봉용 열경화형 접착 시트에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물이 하기의 (A) 성분~ (E) 성분을 함유하고, 또한 하기의 (D) 성분의 함유량이 에폭시 수지 조성물 전체의 60 중량%~ 80 중량%의 비율로 설정되어 있으며, 열경화 전의 80 ℃~ 120 ℃의 온도 범위에서의 점도가 5×104~ 5×106 Pa·s의 범위 내인 것을 특징으로 하는 밀봉용 열경화형 접착 시트:
    (A) 하기의 (a1) 또는 (a2) 중 어느 하나를 함유한 혼합 에폭시 수지
    (a1) 나프탈렌디올형 에폭시 수지 및 비스페놀 A형 에폭시 수지
    (a2) 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지;
    (B) 페놀 수지;
    (C) 엘라스토머;
    (D) 무기질 충전제;
    (E) 경화촉진제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (C) 성분인 엘라스토머의 함유량이, 에폭시 수지 조성물의 전체 유기 성분 중 15 중량%~ 70 중량%인 것을 특징으로 하는 밀봉용 열경화형 접착 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (E) 성분인 경화촉진제가 4급 포스포늄염 화합물인 것을 특징으로 하는 밀봉용 열경화형 접착 시트.
  4. 삭제
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