KR101351622B1 - 다이싱 다이 본딩 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다이싱 다이본딩 필름은 접착제층; 및 상기 접착제층에 접한 점착제층을 포함하며, 상기 점착제층은 25℃ 저장탄성율이 400~600 kPa이며, KS-A-01107 방법으로 측정한 접착제층에 대한 점착제층의 박리력이 200 내지 350 mN/25mm인 것을 특징으로 한다. 상기 다이싱 다이본딩 필름은 UV 공정이 필요 없으며, 다이싱 공정에서 공정성이 우수하다.

Description

다이싱 다이 본딩 필름{DICING DIE BONDING FILM}
본 발명은 다이싱 다이 본딩 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 점착제층의 저장탄성율을 특정 범위로 하여 자외선 조사 공정이 필요없고 링프레임에서는 안정적인 부착력을 확보한 상태에서 Die attach 공정에서 픽업이 양호한 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
반도체 제조공정에서 회로 설계된 웨이퍼는 백그라인딩 한 후 다이싱 테이프 또는 다이싱 다이본딩 테이프를 라미네이션한 후, 큰 직경을 갖는 크기에서 다이싱을 통해 작은 칩들로 분리되고, 분리된 각 칩들은 PCB 기판이나 리드프레임 기판 등의 기재에 접착공정을 통해 본딩되는 단계적 공정을 거친다. 즉, 웨이퍼의 박막화(백그라인딩 공정), 웨이퍼 이면에 다이싱테이프 또는 다이싱 다이본딩 테이프를 마운팅하는 공정(마운팅 공정), 마운팅된 웨이퍼를 일정한 크기로 절단하는 공정(다이싱 공정), 다이싱이 완료된 웨이퍼에 자외선를 조사하는 공정(자외선조사 공정), 개별화된 칩 하나하나를 들어올리는 공정(픽업 공정), 들어올린 칩을 지지부재에 접착시키는 공정(다이본딩 공정)으로 이루어진다. 이때, 다이싱 테이프는 마운팅 공정 시에 웨이퍼 이면에 부착되어 다이싱 공정 시 다이싱 테이프의 점착제가 갖는 강한 점착력으로 웨이퍼의 진동을 방지하고 강하게 지지해주며, 블레이드에 의해 칩 표면이나 측면에 크랙이 발생하는 것을 방지해준다. 또한, 다이본딩 공정 시에는 다이싱 필름을 익스팬딩하여 쉽게 픽업이 이루어지도록 한다.
상기와 같은 다이싱 테이프는 크게 감압 점착형과 자외선 조사형 두 가지가 있다. 이중 웨이퍼의 박막화 및 다양한 크기의 칩을 픽업하기 위해서 자외선 조사형 다이싱 테이프가 일반적으로 사용된다.
상기 자외선 조사형 다이싱 테이프는 다이싱이 완료되면 후면에서 자외선을 조사하여 점착층을 경화시킴으로써 웨이퍼와의 계면 박리력을 떨어뜨려 개별화된 칩 웨이퍼의 픽업공정을 쉽게 한다. 다이싱 후 개별화된 칩에 전기적 신호가 연결되도록 패키지화하기 위해서는 칩을 PCB기판이나 리드프레임 기판과 같은 기재면에 접착시켜주는 공정이 필요하고, 이때 액상 에폭시 수지를 기재 위에 도입시키고 그 후에 개별화된 칩을 도입된 에폭시 위에 접착시켜 칩을 기재에 접착시킨다. 이와 같이 다이싱 테이프를 사용하여 다이싱 공정을 진행하고 액상에폭시를 사용하여 다이본딩하는 2단계 연속 공정은 두 단계의 공정을 거치므로 비용적인 측면, 수율적인 측면에서 문제가 있으며, 이 두 공정을 단축시키기 위해 많은 연구가 진행되었다.
최근에는 다이싱 다이본딩 필름을 사용하는 방식이 증가하고 있다. 이 방식은 필름상 에폭시를 다이싱 테이프 역할을 하는 필름의 상부 면에 위치시키고, 이 다이싱 테이프의 점착제와 필름상 에폭시 사이에서 픽업시켜서 종래의 두 단계 공정을 한 단계로 줄임으로써 시간적인 측면과 수율적인 측면에서 한층 유리한 방식이다.
반도체 공정의 다층구조 및 고집적화가 이루어짐에 따라 사용되는 웨이퍼는 점점 더 박막화된다. 최근에는 80㎛ 이하의 웨이퍼가 사용되며 이러한 박막의 웨이퍼 칩을 픽업하는 경우에는 웨이퍼의 휨이 발생하거나 작은 외부 충격에 의해서도 칩이 손상될 우려가 있으므로 기존의 픽업/다이본딩 설비의 픽업을 하기 위한 설비 조정 변수를 기존의 후막 웨이퍼 픽업할 때보다 낮추어서 진행할 필요가 있다. 픽업/다이본딩 설비의 픽업을 하기 위한 설비 조정 변수는 익스팬딩량, 핀 개수, 핀 상승 높이, 핀 상승 속도, 감압 압력, 콜렛 종류 등을 들 수 있다. 이중 핀 상승 높이와 핀 상승 속도 등은 픽업을 조정하기 위한 핵심적인 변수인데, 칩 두께가 얇아지면 이 두 변수의 조정폭이 크게 줄어든다. 픽업을 용이하게 하기 위해 핀 상승 높이를 늘리면 두께가 얇은 칩은 쉽게 크랙이 가거나 손상을 받기 때문에 패키징(Packaging) 후에도 신뢰성 불량 등을 야기하게 된다. 따라서 80㎛ 이하의 박막 웨이퍼의 픽업에 사용할 다이싱테이프는 기존의 후막 웨이퍼 픽업에 사용되던 다이싱 테이프보다 자외선 경화 후 웨이퍼에 대한 박리력을 현저히 낮추어 박막 웨이퍼에서도 픽업을 용이하게 해야 한다.
80㎛ 이하의 박막 웨이퍼의 픽업에 사용할 다이싱테이프는 기존의 후막 웨이퍼 픽업에 사용되던 다이싱테이프보다 자외선 경화 후 웨이퍼에 대한 박리력을 현저히 낮추어 박막 웨이퍼에서도 픽업을 용이하게 해야 한다. 상기의 이유로 자외선 경화형 다이싱테이프를 많이 사용하게 되었지만 UV공정에 들어가는 공정시간 및 비용을 줄이기 위하여 일반 감압점착형 다이싱테이프도 사용하고 있다. 그러나, 일반 감압점착형 다이싱테이프는 링프레임과 점착력이 낮을 경우 다이싱 공정에서 링프레임 탈리를 유발시키거나 웨이퍼칩의 밀림이 발생하는 단점이 있다. 이를 해소하기 위하여 링 프레임을 2층으로 코팅하거나 자외선 경화 방지 물질로 코팅하는 방법이 제안되었으나, 이 역시 추가적인 공정이 필요하다.
종래에는 점착제와 접착제사이의 부착력과 점착제와 링프레임과의 부착력을 다르게 가져가기 위하여 여러 가지 가공과정을 거치게 되며 이 과정에서 수율이 떨어지며 비용이 더 추가된다.
본 발명의 목적은 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름으로서 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없는 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단일층으로 구성된 점착제층으로도 링프레임에서는 안정적인 부착력을 확보하면서 Die attach 공정에서 픽업이 양호한 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 웨이퍼 가공시 UV공정이 필요없어 공정의 번거로움이 없고 시간을 단축시킬 수 있으며 비용 문제를 해결할 수 있는 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다이싱 다이본딩 필름은 접착제층; 및 상기 접착제층에 접한 점착제층을 포함하며, 상기 점착제층은 25℃ 저장탄성율이 400~600 kPa이며, KS-A-01107 방법으로 측정한 접착제층에 대한 박리력이 200 내지 350 mN/25mm 인 것을 특징으로 한다. 상기 점착제층은 열경화하여 형성될 수 있다.
상기 점착제층은 KS-A-01107 기준에 따라 측정된 링프레임에 대한 박리력이 150 내지 300 mN/25mm 일 수 있다.
상기 점착제층은 바인더 수지 및 열경화제를 포함할 수 있다. 구체예에서는, 상기 점착제층은 광 개시제를 포함하지 않을 수 있다.
상기 점착제층은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지의 중량평균분자량은 150,000-700,000g/mol일 수 있다.
상기 바인더 수지는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 일 수 있다.
상기 바인더 수지는 중합후 비닐기를 포함하지 않을 수 있다.
한 구체예에서 상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트의 공중합체일 수 있다.
상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트 60~85 중량%, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 10~35 중량% 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트 1~10 중량% 의 공중합체일 수 있다.
상기 열경화제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 3~10중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름은 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없고, 링프레임에서는 안정적인 부착력을 확보하면서 Die attach 공정에서 픽업이 양호하며, 반도체 웨이퍼 가공시 UV공정이 필요없어 공정의 번거로움이 없고 시간을 단축시킬 수 있으며 비용 문제를 해결할 수 있는 다이싱 다이 본딩 름을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름의 일 구체예를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 구체예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 각 함량은 고형분 기준이다. 또한 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "(메타)아크릴레이트"는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 둘 다 가능함을 의미한다. 또한 "(메타)아크릴산"도 "아크릴산"와 "메타크릴산" 둘 다 가능함을 의미한다. "(메타)아크릴아미드"는 "아크릴아미드"와 "메타크릴아미드" 둘 다 가능함을 의미한다.
본 발명의 다이싱 다이본딩 필름은 접착제층; 및 상기 접착제층에 접한 점착제층을 포함하며, 상기 점착제층은 25℃ 저장탄성율이 400~600 kPa인 것을 특징으로 한다. 상기 범위에서 다이싱 공정에서 공정성이 우수하며, 다이싱 후 접착제층으부터 탈리가 용이하게 이루어질 수 있다. 바람직하게는 25℃ 저장탄성율이 410~590 kPa이다.
도 1은 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름의 일 구체예를 나타낸 것이다. 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름은 기재 필름(3) 위에 점착제층(2)을 코팅하고 다시 점착층 상부에 접착제층(1)이 적층된 구조로 되어 있다. 상기 접착제층(1)의 상부에는 반도체 칩(5)이 붙어 있어 작은 크기로 다이싱 된 후 칩을 픽업할 때 하부의 점착층과 쉽게 박리되어 칩 이면에 부착된 상태로 PCB 기판이나 리드 프레임 등의 지지부재의 표면에 다이 본딩하게 된다.
상기 접착제층(1)에 대한 점착제층(2)의 박리력(B)은 200 내지 350 mN/25mm 일 수 있다. 또한 상기 링프레임에 대한 점착제층(2)의 박리력(A)은 150 내지 300 mN/25mm 일 수 있다. 상기와 같이 박리력(A) 및 박리력(B)를 특정 범위로 하여 링프레임에서는 안정적인 부착력을 확보하면서 Sawing 및 Die attach 공정에서 픽업이 양호하게 한다.
여기서 상기 박리력은 한국 공업 규격 KS-A-01107(점착 테이프 및 점착 시이트의 시험 방법)의 8항에 의거하여 기재에 붙인 후 2kg 하중의 압착 롤러를 이용하여 300㎜/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착한 다음, 압착 후 30분 경과 후에 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 약 25㎜를 벗긴 후, 시험편을 인장강도기의 위쪽 클립에 다이 접착용 접착필름을 시험판 아래쪽 클립에 고정시키고, 300㎜/분의 인장속도로 당겨 벗길 때의 하중(mN/25mm)을 의미한다. 인장강도기는 Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343을 사용하여 측정한 것이다.
상기에서 '기재'는 접착제층 혹은 링프레임일 수 있다. 접착제층에 대한 점착제층의 박리력은 기재를 접착제층으로 하여 측정한 것이고, 링프레임에 대한 점착제층의 박리력은 기재를 링프레임으로 하여 측정한 것이다.
구체예에서 상기 점착제층은 KS-A-01107에 따라 측정된 접착제층에 대한 박리력이 200 내지 350 mN/25mm 이고, KS-A-01107에 따라 측정된 링프레임 에 대한 박리력이 150 내지 300 mN/25mm 일 수 있다. 상기 범위에서 sawing 및 다이 본딩 공정에서 픽업공정이 용이하며, 또한 다이싱 테이프의 링프레임 점한 장점이 있다.
구체예에서는 상기 점착제층은 바인더 수지 및 열경화제를 포함할 수 있다.
바인더 수지
본 발명에서 사용되는 바인더는 아크릴계 바인더가 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 바인더 수지의 중량평균분자량은 150,000-700,000g/mol일 수 있다. 상기 범위에서 코팅 시 도막형성 능력이 우수하다. 바람직하게는 500,000-700,000g/mol일 수 있다. 또한 상기 바인더의 점도는 25℃에서 1500-3500cps가 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 생산 코팅시 도막성이 우수한 장점이 있다.
상기 바인더 수지는 중합후 비닐기를 포함하지 않을 수 있다.
바람직하게는 상기 바인더를 구성하는 모노머는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 범위를 갖는다. 한 구체예에서 상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트의 공중합체일 수 있다.
상기 알킬(메타)아크릴레이트로는 탄소수 2~20개의 알킬(메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 예를 들면 2-에틸 헥실 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크렐레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 옥타데실메타크릴레이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 알킬(메타)아크릴레이트는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 범위인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가질 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 알킬(메타)아크릴레이트로는 바인더중 60~85 중량%, 바람직하게는 65~80중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가지면서 접착제와의 우수한 박리력을 나타낼 수 있다.
상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올 모노 (메타)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 모노 (메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노 (메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리 (메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸 글라이콜 모노 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로페인 디 (메타)아크릴레이트, 트리메틸올에테인 디 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 및 사이클로헥세인 디메탄올 모노 (메타)아크릴레이트, 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 다만 상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 범위인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가질 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 바인더중 10~35 중량%, 바람직하게는 15~30 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가지면서 접착제와의 박리력이 우수하다.
상기 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트로는 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 범위인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가진다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트는 바인더중 1~10 중량%, 바람직하게는 3~8 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 한 장점이 있다.
구체예에서 상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트 60~85 중량%, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 10~35 중량% 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트 1~10 중량% 의 공중합체일 수 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 바인더 수지는 2-에틸헥실아크릴레이트 50 내지 80 중량%, 이소옥틸 아크릴레이트 5~20 중량%, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 10~30 중량%, 및 글리시딜 (메타)아크릴레이트 1~10 중량%의 공중합체일 수 있다.
상기 바인더 수지는 유리전이온도가 -55 내지 -30 ℃ 일 수 있다. 상기 범위에서 상온에서 우수한 점착력을 가진다.
상기 바인더 수지는 통상의 공중합 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 공지된 유화 중합, 현탁 중합, 괴상 중합 등을 포함하는 공지된 중합 방법에 의해 제조할 수 있다. 중합을 위해 아조비스이소부티로니트릴 등을 포함하는 중합개시제를 사용할 수도 있다.
열경화제
상기 점착제층은 열경화하여 형성된 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 점착제층은 열경화제를 포함하며, 광 개시제를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 열경화제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 카르보디이미드계 및 아미드계로 이루어진 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이들에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 이소시아네이트계 열 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면 2,4-트릴렌 디이소시아네이트, 2,6-트리렌 디이소시아네이트, 수소화 트릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐 메탄-4,4-디이소시아네이트, 1,3-비스이소시아나토메칠 시클로헥산, 테트라 메틸 크실렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메티롤프로판의 트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리메티롤프로판의 크실렌 디이소시아네이트 어덕트, 토리페닐메탄토리이소시아네토, 메틸렌 비스 트리 이소시아네이트 등이 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 열경화제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 3~10중량부로 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서, 적절한 점착력을 가져 픽업 성공율을 높일 수 있고, 초기 점착력이 높아 소잉(sawing) 공정시 잘려진 칩의 비산 또는 링 프레임 탈리 현상이 발생하지 않는다. 바람직하게는, 5-7중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 점착제층은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제를 포함할 경우, 다이싱 다이 본딩 필름에 웨이퍼를 마운팅하고 다이싱할 때 링 프레임과 점착 필름의 안정성이 우수하다. 또한 링 프레임의 추가적인 처리 없이도 링 프레임과 점착 필름의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 자외선 경화형 필름과 유사한 정도의 크리프(creep)를 얻을 수 있다.
상기 실란 커플링제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 0.1-5중량부, 바람직하게는 0.2-2중량부로 포함될 수 있다.
실란 커플링제는 특별히 제한되지는 않지만, 에폭시 실란, 머캡토 실란, 아미노 실란, 비닐트리클로로 실란, 비닐트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 3-우레이도프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 점착층은 기재 필름상에 코팅 또는 기재 필름상으로 전사하여 형성된다. 이를 위하여 상기 점착층은 용제를 추가로 포함할 수 있다. 용제는 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있다. 용제는 점착 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 50-500중량부로 사용될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
상기 기재 필름으로는 다양한 고분자 필름이 사용될 수 있으나, 특히 열가소성의 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 열가소성 필름을 사용할 경우, 다이싱 공정 후 픽업하기 위해 익스팬딩할 수 있고 익스팬딩 후에 남아있는 칩들을 시간이 경과한 후에 다시 픽업하기 위한 경우도 있으므로, 필름의 복원력 측면에서도 열가소성 필름이 적절하다. 기재 필름용 폴리머의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스티렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 등의 폴리올레핀계 필름이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트) 등의 고분자나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 기재 필름의 두께는 강한 신장도, 작업성 등의 측면에서 바람직하게는 30-300㎛, 바람직하게는 50-200㎛가 될 수 있다.
상기 기재 필름에 점착층을 형성시키는 방법은 직접 코팅할 수도 있고, 이형 필름 등에 점착층을 코팅한 후에 건조 완료한 후 전사 방식에 의해 전사시킬 수도 있다. 모든 경우에서 점착층을 형성시키는 도포 방법은 균일한 도막층을 형성시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 제한이 없으나, 주로 바 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 리버스 롤 코팅, 어플리케이터 코팅, 스프레이 코팅, 립 코팅 등의 방법이 사용되고 있다. 점착층의 두께는 3-40㎛, 바람직하게는 5-30㎛로 할 수 있다.
상기 접착제층(2) 상에 형성되는 접착제층(1)은 열경화형 조성물로 필름 상으로 만들어지며 웨이퍼의 그라운딩된 후면에 우수한 부착력을 가져야 한다. 접착제층(1)은 필름 형성능을 갖는 고분자량의 아크릴 공중합체와 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 및 경화제로 이루어질 수 있다. 상기 아크릴계 공중합체는 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르 및 아크릴로니트릴 등의 공중합체인 아크릴 고무를 예로 들 수 있다. 에폭시 수지는 경화되어서 접착력을 갖는 것이면 특별한 제한은 없으나, 경화반응을 하기 위해서는 관능기가 2개 이상이어야 하므로, 비스페놀 A형 에폭시 수지나 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 경화제는 접착제층 제조에서 통상적으로 사용되는 경화제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 접착제층(1)은 에폭시 수지를 경화시키기 위한 경화촉진제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 이미다졸계나 아민계 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착제층은 웨이퍼와의 부착력을 증가시키기 위하여 실란 커플링제를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 접착제층(1)의 코팅 방식도 점착층과 마찬가지로 균일한 도막 두께를 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다, 접착제층의 코팅 두께는 5-100㎛, 바람직하게는 10-80㎛이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
제조예 1~3. 열경화형 바인더 수지 제조
2L의 4구 플라스크에 유기용매인 에칠아세테이트 500g을 먼저 투입하고, 한쪽에는 환류냉각기를 설치하였고, 다른 한쪽에는 온도계를, 또 다른 한쪽에는 드롭핑 판넬을 설치하였다. 플라스크 용액 온도를 환류온도(77~78℃)로 올린 후, 모노머를 하기 표 1의 배합비율로 투입한 바인더 수지 600g과 아조비스이소부틸로나이트릴 0.15g을 혼합하여 혼합액을 제조한 후, 상기 혼합액을 드롭핑 판넬을 사용하여 77∼88℃에서 3시간 동안 적하하였다. 상기 적하 시 교반속도는 200 rpm으로 하였으며, 적하 종료 후 80∼88℃에서 온도에서 4시간 동안 반응물을 숙성시킨 다음, 에틸아세테이트 150g 및 아조비스이소부틸로나이트릴 0.15g을 20분 동안 투입하고, 4시간 동안 유지한 후 점도 및 고형분 측정을 하고 반응을 중지시켜 아크릴 공중합체인 아크릴 점착 폴리올 바인더 수지(LB01~LB03)를 제조하였다. 중합 후의 점도는 1500~3500cps/25℃ 이고, 고형분의 함량을 40%로 보정하였다.
제조예 4: 광경화형 바인더 수지 제조
제조예 1 로부터 합성한 아크릴 점착 폴리올 바인더 수지에 2-Isocyanatoethyl Methacrylate을 240g, DBTDL 30ppm을 각각 넣고, 300rpm으로 교반하며 50~55℃×8hr 반응 시켜 2-Isocyanato ethyl Methacrylate(2-이소시아네이트 에틸 메타크릴레이트) 모노머의 이소시아네이트 기가 바인더의 수산기와 반응하여 FT-IR상에서 없어짐을 반응의 종말점으로 하여, 에틸아세테이트를 넣어 냉각시켜, 고형분 45% 광경화형 아크릴계 점착 바인더를 합성하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 제조예 5
LB-1 LB-2 LB-3 LB-4 LB-5
2-EHA 390 390 390 390 390
IOA 60 60 60 60 60
2-HEMA 60 120 - 60 60
2-HEA 60 - 120 60 60
GMA 30 30 30 30 30
MMA 90
Isocyanatoethyl Methacrylate - - - 240 -
(단위: g)
2-EHA : 2-에틸헥실아크릴레이트
IOA : 이소옥틸아크릴레이트
2-HEMA : 2-하이드록시메틸메타크릴레이트
2-HEA: 2-하이드록시메타크릴레이트
GMA : 글리시딜메타크릴레이트
MMA : 메틸메타크릴레이트
실시예 1~6 및 비교예 1~4: 점착제층 제조
상기 제조예 1~5에서 제조한 바인더 수지에 열경화제를 하기 표 2의 조성으로 투입한 후 1시간 이상 교반하여 점착조성물을 제조 하였으며, 용제로는 메틸에틸케톤을 사용하여 25% 점착조성물을 제조하였다. 제조한 점착 조성물을 100 마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 80℃에서 2분간 건조 후 두께 10 마이크론 점착제층을 제조하였으며, 40℃에서 5일간 Aging 하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
LB-1 54.24 54.24 - - - - - - - -
LB-2 - - 54.24 54.24 - - - - - -
LB-3 - - - - 54.24 54.24 - - - -
LB-4 - - - - - - 54.24 54.24 - -
LB-5 - - - - - - - - 54.24 54.24
L 3.2 3.6 3.0 - 3.4 - 3.0 - 2.8 -
M - - - 3.5 - 4.0 - 3.5 - 3.2
L : AK-75 (애경화학)
M : TKA-100 (Asahi KASEI)
접착제층 제조
1L 원통 플라스크에 아크릴 고무 바인더 (SG-P3, Nagase chemtex 17%) 69 중량부, 에폭시 수지 (EPPN-501H (Nippon Kayaku 81%) ) 13 중량부, 페놀경화제 ( HF-1M (Meiwa, 50% ) ) 7 중량부, 실란 첨가제 ( KBM-403 (Shinetsu, 100%) ) 1 중량부, 경화 촉진제 ( TPP-K (HOKKO, 100%) ) 0.5 중량부, 충진제 ( R-972 (Degussa,100%) ) 9.5 중량부을 첨가하고, 시클로 헥사논을 가하여 혼합하였고, 또한 고속 교반봉을 이용하여 30분간 5000rpm에서 분산하여 조성물을 제조한 후, 200 매쉬 필터를 이용하여 여과한 뒤 어플리케이터로 20um 두께로 Toyobo TS-002 (38um,50um 이형 PET)에 코팅하여 접착 필름을 제조하였으며, 100℃에서 20분간 건조한 뒤 상온에서 1일간 보관하였다.
상기 제조된 점착제층과 접착제층을 라미네이트 하여 반도체 웨이퍼 가공용 다이싱 다이본딩 필름을 제조하였다.
상기 제조한 다이싱 다이본딩 필름의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. 접착제층에 대한 박리력(mN/25mm): 한국 공업 규격 KS-A-01107(점착 테이프 및 점착 시이트의 시험 방법)의 8항에 따라 시험하였다. 다이 접착용 접착필름에 폭 25㎜, 길이 250㎜의 점착제층을 각각 붙인 후, 2kg 하중의 압착 롤러를 이용하여 300㎜/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하였다. 압착 후 30분 경과 후에 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 약 25㎜를 벗긴 후, 시험편을 인장강도기의 위쪽 클립에 다이 접착용 접착필름을 시험판 아래쪽 클립에 고정시키고, 300㎜/분의 인장속도로 당겨 벗길 때의 하중을 측정하였다. 인장강도기는 Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343을 사용하였다.
2. 링프레임에 대한 박리력(mN/25mm): 한국 공업 규격 KS-A-01107에 따라 SUS304로 된 링프레임에 대한 박리력을 측정하였다. 다이 접착용 접착필름 대신 SUS304로 된 링프레임을 대상으로 한 것을 제외하고는 상기와 동일하게 수행하였다.
3. 크리프(creep, mm): 제조된 점착조성물을 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 이형면에 코팅하여 건조시키고, 도막이 8∼12um인 코팅두께로 코팅한 다음 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름점착필름에 전사하고 40℃에서 5일 동안 에이징한 후 크리프를 측정하였다. 접착면적 1.5cm×1.5cm로 유리판에 부착 후 상온방치 1일 후 크리프를 평가하였다. 크리프는 UTM(Universal Test Machine)을 이용하여 시편에 일정 1kgf를 인가하였을 경우 1시간 이후 밀려난 거리(mm)를 측정하였다.
4. 점착성(tackiness, gf): 프로브 택 측정기(probe tack tester ; tacktoc-2000)로 점착성(tackiness)을 측정하였다. 측정방법은 ASTM D2979-71에 의거하여 프로브의 끝을 10+0.1㎜/초의 속도와 9.79+1.01kPa의 접촉 하중으로 1.0+0.01초 동안 UV 경화하지 않은 점착제와 접촉시킨 다음 떼었을 때 필요한 최대 힘을 점착성(tackiness)값으로 하였다.
5. 저장 탄성율(kPa): 점착제층을 두께 200um정도 합지하고 지름이 8mm로 원형 컷팅하여 샘플을 만든 후 ARES Rheological Scientific Rheometer (TA Instruments)를 이용하여 저장 탄성율을 측정하였다. 측정조건은 25C, Frequency 10Hz, Strain=10% 이다.
5. 픽업(pick-up) 성공률: 칩 픽업공정은 웨이퍼 다이싱 공정 후 칩화된 웨이퍼를 PCB기판 또는 쌓여진 칩위에 실장하는 공정을 의미하는 것으로, 다이싱 다이본딩 필름이 광경화한 후에 접착필름과의 박리력이 낮아야 성공률이 좋아진다. 실리콘 웨이퍼 중앙부의 칩 100개에 대하여 다이본더 장치(SDB-10M, 메카트로닉스사)를 이용하여 픽업 시험측정한 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
6.다이싱 후 링 프레임 안정성: 제조된 다이싱 다이본딩 필름을 사용하여 다이싱한 다음, SUS304로 된 링프레임에 대한 안정성을 단계별로 표시하였다. (○: 안정성 우수, △: 보통, ×: 안정성 저하)
　 물성 비교 실험 결과
실시예 1 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
접착제층에 대한박리력
(mN/25mm)		 318 213 298 242 285 254 399 374 209 159
링프레임에 대한 박리력
(mN/25mm)		 212 152 198 172 190 172 314 292 142 112
Creep(mm) 0.02 0.03 0.02 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02 0.84 박리
Tackiness(UV전)
(gf)		 56 45 54 51 53 51 64 62 35 31
저장탄성율
at 25℃(kPa)		 410 589 570 588 570 583 320 380 621 712
기재부착력 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
다이싱 후 링프레임 안정성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ Ｘ
Pick up 성공률(%) 100% 100% 100% 100% 100% 100% 60% 80% 100% -
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~6은 상온 저장탄성율은 400~600kPa 범위이며, 모두 픽업성공률이 100 %를 달성하고, 경화제 함량이 증가함에 따라 저장 탄성율은 증가하며, 링프레임과의 박리력은 떨어지며, 크리프 특성이 감소한 것을 알 수 있다. 이에 비해, 비교예 1~2는 픽업에 불리하였으며, 비교예 3~4는 박리력 및 크리프 특성이 좋지 않았으며, 링프레임 안정성이 떨어졌다.
비록 본 발명이 상기에 언급된 바람직한 실시예로서 설명되었으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 또한 첨부된 청구 범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.

Claims (12)

  1. 접착제층; 및 상기 접착제층에 접한 점착제층을 포함하며,
    상기 점착제층은 25℃ 저장탄성율이 400~600kPa이며, KS-A-01107 방법으로 측정한 접착제층에 대한 박리력이 200 내지 350 mN/25mm으로, 바인더 수지 및 열경화제를 포함하며,
    상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트의 공중합체인 다이싱 다이본딩 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 열경화하여 형성된 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 KS-A-01107 기준에 따라 측정된 링프레임에 대한 박리력이 150 내지 300 mN/25mm인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 광 개시제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지의 중량평균분자량은 150,000-700,000g/mol인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 유리전이온도가 -55 내지 -30℃인 다이싱 다이본딩 필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 중합 후 비닐기를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지는 알킬(메타)아크릴레이트 60~85 중량%, 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트 10~35 중량% 및 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트 1~10 중량%의 공중합체인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 열경화제는 바인더 수지 100 중량부에 대하여 3~10중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
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