KR101414393B1 - 다이싱 다이 어태치 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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구자민
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Abstract

본 발명의 다이싱 다이 어태치 필름은 지지 기재, 제1 점착제층, 제2 점착제층, 및 접착제층을 포함하되, 제1 점착제층은 방사선 조사에 의해 미리 경화되어 높은 저장 탄성율을 가지고, 제2 점착제층은 방사선 조사가 이루어지지 않고, 제1 점착제층에 비해 낮은 저장 탄성율을 가진다.
그에 따라 본 발명의 다이싱 다이 어태치 필름은 다이싱 공정에서 실 형상 부스러기 형성이 억제되고, 칩깨짐 및 칩 플라잉이 방지된다.

Description

다이싱 다이 어태치 필름 및 그 제조 방법{Dicing die attach film and production method thereof}
본 발명은 다이싱 다이 어태치 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 패키지 제조공정 중 다이싱 공정에서 칩 깨짐 및 칩 플라잉(chip flying)이 없고 실 형상 부스러기(Burr)의 발생을 억제하여 반도체 칩의 품질 저하를 방지할 수 있는 다이싱 다이 어태치 필름에 관한 것이다.
과거 반도체 소자의 제조에서 리드 프레임이나 기판 부재에 반도체 칩을 부착시키기 위해 페이스트 상의 접착제가 이용되고 있었다. 이러한 접착은 리드 프레임 또는 기판의 반도체 칩 부착 위치에 페이스트 상의 접착제를 도포한 후, 반도체 칩을 탑재하고 접착층을 경화시키는 것으로 이루어진다.
그런데, 이러한 접착제를 리드 프레임 또는 기판상에 도포하거나, 공정에 따라 반도체 칩에 도포하는 경우, 페이스트 상의 접착제를 균일하게 도포하기가 어렵고, 페이스트 상의 접착제의 도포에 특수한 장치나 필요하거나 접착제층 형성에 장 시간이 소요되게 된다.
그에 따라, 개별 반도체 칩에 대하여 각각의 접착제 층을 형성하는 대신에, 다이싱 공정에 사용되는 다이싱 시트에 접착제 층을 함께 형성하여, 다이싱 공정에서 반도체 웨이퍼를 접착 유지함과 함께, 다이 어태치 공정에 필요한 균일한 두께의 접착제층을 동시에 갖게 하는 다이싱 다이 어태치 필름이 제안되고 있다.
이러한 다이싱 다이 어태치 필름은 지지 기재 상에 접착제층을 박리 가능하게 설치하여 이루어지는 것으로서, 그 접착제층에 의한 유지 하에서 반도체 웨이퍼를 다이싱한 후, 지지 기재를 연신하여 형성칩을 접착제층과 함께 박리하고, 이것을 하나씩 회수하고 그 접착제층을 통해 리드 프레임 등의 피착체에 접착시키도록 한 것이다.
여기서, 다이싱 다이 어태치 필름은 반도체 웨이퍼의 다이싱 시에는 지지 기재와 접착제층이 박리되지 않는 강한 점착력이 요구되는 데 비하여, 다이싱 후에는 반도체칩이 접착제층과 함께 지지 기재로부터 용이하게 박리될 수 있을 것이 요구되고 있다.
이 때문에 지지 기재와 접착제층 사이에 점착제층을 설치함으로써, 점착성과 박리성의 균형이 양호해지도록 구성된 다이싱 다이 어태치 필름이 개발되고 있다.
그런데, 회로 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼를 절단하는 다이싱 공정시, 절단 칼날에 의해 다이싱 다이 어태치 필름으로부터 실 형상 부스러기(Burr)가 발생하여, 반도체칩이나 다이싱 다이 어태치 필름에 부착되는 경우가 있다.
이러한 실 형상 부스러기(Burr)는, 나아가서는 후속 공정인 다이 어태치 공정, 와이어 본드 공정에서, 피착체인 유기 기판이나 리드 프레임, 또는 반도체칩 상에 부착되어 작업성을 현저히 저하시킬 뿐만 아니라, 반도체칩의 신뢰성도 저하시켜, 큰 문제가 되고 있다.
따라서, 다이싱 공정시 실 형상 부스러기 발생이 최소화할 수 있는 다이싱 다이 어태치 필름이 요구 된다.
또한, 다이싱 후 반도체 칩의 용이한 박리를 위해, 점착제 층의 점착성을 지나치게 강하게 설정할 수 없게 되는데, 그에 따라 다이싱 공정시 톱날(saw)에 의해 반도체 칩이 필름에서 떨어지는 현상인 칩 플라잉(chip flying) 현상이 발생하게 되며, 경우에 따라서는 칩이 깨지는 문제(chipping)가 발생되어 후속 공정에서 반도체 칩의 신뢰성이 저하 하는 문제가 발생되고 있다.
따라서, 다이싱 공정시 칩 플라잉 및 칩 깨짐을 최소화할 수 있는 다이싱 다이 어태치 필름이 요구 된다.
본 발명은 칩 깨짐(Chipping)과 실 형상 부스러기(Burr)의 발생을 억제하여 반도체 칩의 품질 저하를 방지하고 충분한 점착력으로 칩 플라잉(chip flying)을 방지할 수 있어 반도체 제조 공정성이 우수한 다이싱 다이 어태치 필름을 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 한 특징에 따른 다이싱 다이 어태치 필름은 지지 기재, 제1 점착제층, 제2 점착제층, 및 접착제층을 포함하는 다이싱 다이 어태치 필름을 포함하되, 상기 제1 점착제층은 방사선 조사에 의해 미리 경화되어 높은 저장 탄성율을 가지고, 상기 제2 점착제층은 방사선 조사가 이루어지지 않고, 상기 제1 점착제층에 비해 낮은 저장 탄성율을 갖도록 구성된다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제1 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률이 5.0 X 106 내지 5.0 X 109 Pa이며, 상기 제 2 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률이 5.0 X 106 Pa 이하가 되는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제2 점착제층의 점착력은 0.5N/25mm 이상이고, 제2 점착제층의 방사선 경화 후 점착력은 0.5N/25mm 미만이 되는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제1 점착제층의 두께가 5~65㎛이며, 상기 제 2 점착제층의 두께가 15㎛ 미만이 되는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제1 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 A에 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머, 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하고, 점착제 층 형성후 자외선을 조사하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제2 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 B에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 부가 반응 처리하여 아크릴 중합체 B’를 수득하고, 상기 아크릴 중합체 B’에 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하여 점착제층을 형성한 후 자외선을 조사하지 않고 이루어지는 것 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제1 점착제층 제조를 위한, 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머는 아크릴산 알킬 에스테르 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부로 반응되는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 제2 점착제층 제조를 위한 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머는 아크릴산 알킬 에스테르 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부로 반응되는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름에서, 상기 알킬 에스테르 가교 반응 모노머 중 히드록실기 함유 모노머 100 mol% 에 대하여 상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물이 70 mol% 내지 90 mol% 로 부가 반응이 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 지지 기재, 제1 점착제층, 제2 점착제층, 및 접착제층을 포함하는 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법은 상기 제1 점착제층의 형성후 방사선 조사를 통해 미리 경화시켜 높은 저장 탄성율을 갖게 하는 단계; 방사선 조사가 이루어지지 않아 낮은 저장 탄성율을 갖는 상기 제2 점착제층을 상기 제1 점착제층 상에 부착하는 단계; 및 상기 제2 점착제층 상에 상기 접착제층을 부착하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법에서, 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 A에 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머, 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하고, 점착제 층 형성후 자외선을 조사하여 상기 제1 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법에서, 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 B에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 부가 반응 처리하여 아크릴 중합체 B’를 수득하고, 상기 아크릴 중합체 B’에 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하여 점착제층을 형성한 후 자외선을 조사하지 않고 상기 제2 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다이싱 다이 어태치 필름은 높은 저장 탄성율을 가지는 제1 점착제층을 통해 다이싱 공정에서 칩에 가해지는 힘이 분산되지 않고 수직 방향으로 일정하게 전달되게 되므로, 칩 깨짐이 방지되며, 접착층과의 높은 밀착력을 가지는 제2 점착층을 통해 다이싱 공정시 블레이드 진동에 대해서도 반도체 웨이퍼를 잘 고정하여 칩 깨짐 및 칩 플라잉을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다이싱 다이 어태치 필름은 점착제층 중 대부분의 두께를 차지하는 제1 점착제층이 높은 저장 탄성율을 가지므로, 다이싱 공정에서도 실 형상 부스러기 발생을 억제할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 반도체 소자용 다이싱 다이 어태치 필름의 단면도이다.
본 발명자들은 충분한 점착력으로 칩 플라잉(chip flying)을 방지할 뿐만 아니라, 칩 깨짐(Chipping)과 실 형상 부스러기(Burr)의 발생을 억제할 수 있는 다이싱 다이 어태치 필름 개발을 지속적으로 진행한 결과, 본 발명자들은 칩 플라잉을 방지하기 위해 일정 이상의 점착력을 유지하도록 낮은 저장 탄성율을 갖도록 설계하였고, 그 결과 칩 깨짐(Chipping)과 실 형상 부스러기(Burr)를 충분히 억제하기 어려웠다. 또한, 칩 깨짐과 실 형상 부스러기 방지를 위해 높은 저장 탄성율을 갖추게 되면, 반도체 웨이퍼를 고정하는 힘이 낮아져 칩 플라잉이 발생하는 문제가 있었다.
그리고, 본 발명자들은 실 형상 부스러기(Burr)의 발생이 점착제 층의 저장 탄성률과 밀접한 관련이 있음도 확인하였다.
그에 따라, 본 발명자들은 하나의 점착제층으로 칩 플라잉 방지, 칩 깨짐 방지, 및 실 형상 부스러기 방지가 동시에 해결되지 못하나, 점착제 층을 2층으로 구성하는 경우 칩 플라잉 방지, 칩 깨짐 방지, 및 실 형상 부스러기 방지를 달성할 수 있음을 확인하여 본 발명에 도달하였다.
그에 따라, 본 발명의 점착제층은 제1 점착제층 및 제2 점착제층을 포함하도록 구성되며, 제1 점착제층은 높은 저장 탄성율을 갖도록 구성되어 칩 깨짐(Chipping)과 실 형상 부스러기(Burr)를 억제하도록 하며, 제2 점착제층은 접착제층과의 충분한 계면 밀착력을 갖도록 구성되어 칩 플라잉(chip flying)을 방지할 수 있도록 구성하였다.
이하 도 1을 참조로 하여 본 발명의 다이싱 다이 어태치필름을 상세히 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이싱 다이 어태치필름은 기재 필름(1), 제1 점착제층(2), 제2 점착제층(3), 및 접착제층(4)를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 제1 점착제층은 미리 방사선 조사를 통해 경화되어 다이싱 공정에서 칩 깨짐(Chipping) 및 실 형상 부스러기(Burr)를 억제할 수 있도록 충분한 저장 탄성율을 갖도록 구성된다. 특히, 본 발명의 제1 점착제층은 제2 점착제층에 비해 저장 탄성율이 더 높게 설계되는 것이 바람직하다.
그에 따라, 본 발명의 제1 점착제층의 저장 탄성율은 25℃ 에서 5.0 X 106 내지 5.0 X 109 Pa인 것이 바람직하며, 본 발명의 제2 점착체층의 저장 탄성율은 5.0 X 106 Pa 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 제1 점착제층의 저장 탄성율이 5.0 X 106 Pa 미만이 되면 칩 깨짐 및 실 형상 부스러기에 대한 억제효과가 부족하게 된다.
그리고, 제1 점착제층의 저장 탄성율이 5.0 X 109 Pa 를 초과하게 되면 경화되지 못한 미반응 올리고머 함량이 많아져 점착력을 상승시켜 픽업성이 악화된다.
그리고, 제2 점착제층의 저장 탄성율이 5.0 X 106 Pa 를 초과하게 되면, 접착제층과의 충분한 계면 밀착력을 갖지 못하게 되어 칩 플라잉을 발생시키게 된다.
한편, 본 발명의 제2 점착제층은 접착층과의 충분한 계면 밀착력을 달성하기 위해 점착성을 높게 갖도록 구성된다. 그에 따라 다이싱 공정에서 칩 플라잉이 방지된다.
그에 따라, 본 발명의 제2 점착제층의 점착력은 0.5N/25mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 점착제층의 점착력이 0.5N/25mm 미만이 되면, 접착제층과의 충분한 계면 밀착력을 달성하지 못하게 되어 다이싱 공정에서 결과적으로 칩 플라잉을 유발할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 제2 점착제층은 방사선 경화후 점착력이 0.5N/25mm 미만이 되도록 조절되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 점착제층의 방사선 경화후 점착력이 0.5N/25mm 이상이 되면, 반도체 칩이 다이싱 필름으로부터 박리되지 못하여 픽업성이 나빠지게 된다.
한편, 본 발명에서 제2 점착제층의 두께는 다이싱 공정에서 칩 플라잉을 억제할 수있도록, 접착층과의 충분한 계면 밀착력을 달성할 수 있는 수준이면 충분하다. 만일 제2 점착제층의 두께가 지나치게 두껍게 되면 제1 점착제층의 저장 탄성율에 의한 칩 깨짐 방지가 원할히 달성되지 못하게 되며, 실 형상 부스러기 발생도 억제하지 못하게 된다.
그에 따라 제2 점착제층의 두께는 제1 점착제층의 두께보다 얇은 것이 바람직하다.
본 발명에서 제1 점착제층의 두께는 5~65㎛이 바람직하다. 제1 점착제층의 두께가 5 ㎛ 미만이 되면 저장 탄성율이 높더라도 제2 점착층과 합지되었을 때 모듈러스가 낮게 되어 칩 깨짐 및 실 형상 부스러기 방지를 달성하지 못하게 되며, 제1 점착제층의 두께가 65㎛ 를 초과하게 되면 제품의 원가 상승 및 픽업성이 나빠지게 된다.
그리고, 본 발명에서 제2 점착제층의 두께는 15㎛ 미만인 것이 바람직하다. 제2 점착제층의 두께가 15 ㎛를 초과하게 되면, 제1 점착층의 저장 탄성율에도 불구하고 전체적으로 저장 탄성율이 낮아져 칩 깨짐이 발생하게 된다.
본 발명에서 제1 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체, 알킬 에스테르 가교 반응 모노머, 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머, 열경화제, 및 광중합 개시제를 포함하여 이루어진다.
그리고, 본 발명에서 제2 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체, 알킬 에스테르 가교 반응 모노머, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물, 열경화제 및 광중합 개시제를 포함하여 이루어진다.
상기 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체는 한정되는 것은 아니나 (메타) 아크릴산 에스테르 모노머 및 (메타) 아크릴산 유도체로부터 얻을 수 있는 탄소수가 1~18 이내인 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 등이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 아크릴산 메틸, 메타크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 메타크릴산 에틸, 아크릴산 프로필, 메타크릴산프로필, 아크릴산 부틸, 메타아크릴산 부틸 등을 사용할 수 있다. 특히 화학식 CH2=CHCOOR로 표시되는 단량체중 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 이소옥틸, 아크릴산 이소노닐이 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 알킬에스테르 가교반응 모노머는 카르복실에틸(메타) 아크릴레이트, 카르복실펜틸(메타) 아크릴레이트, 이타콘산, 말레인산,후말산등의 카르복실기함유 모노머와 무수 말레산, 무수 이타콘산등의 산무수물 모노머, (메타)아크릴산 2－히드록시 에틸, (메타)아크릴산 2－히드록시 프로필, (메타)아크릴산 4－히드록시 부틸, (메타) 아크릴산 6－히드록시 헥실, (메타)아크릴산 8－히드록시 옥틸, (4－히드록시 메틸 시클로 헥실) 메틸(메타) 아크릴레이트 등의 히드록실기함유 모노머, 그리고 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 사용할 수 있으며, 이들 반응기 함유 모노머 성분들은 경우에 따라서 1종 또는 2종 이상을 혼용하여 사용할 수 있다. 특히 피착체와의 밀착성이나 점착성이 조절이 용이하다는 점에서 히드록시 에틸 아크릴레이트 등의 수산기 함유 모노머가 바람직하다.
본 발명에서 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체와 알킬에스테르 가교반응 모노머의 배합비는 제1 점착제층에서는 아크릴산 알킬 에스테르 100 중량부에 대하여 알킬에스테르 가교반응 모노머 5 내지 20 중량부인 것이 바람직하다.
그리고, 제2 점착제층에서는 아크릴산 알킬 에스테르 100 중량부에 대하여 알킬 에스테르 가교반응 모노머 5 내지 30 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에서, 제2 점착제층에서는 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물와의 부가 반응 후 남은 수산기로 점착력 제어에 이용되므로, 제1 점착제층에 비해 수산기 함유 알킬에스테르 가교반응 모노머가 많은 양으로 사용될 수 있다.
상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머는 상기 아크릴계 공중합체 성분과 더불어 자외선에 의한 광경화 반응을 유발하기 위한 것으로서, 분자 내 주쇄 또는 측쇄에 적어도 2개 이상의 중합성 탄소-탄소 이중결합을 갖는 광경화형 올리고머를 사용할 수 있다.
이때, 상기 광경화형 올리고머로서는 우레탄 올리고머, 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸 올 메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타 에리트리톨 모노하이드록시 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 및 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트 올리고머 등을 포함하며 이들 광경화형 올리고머는 점착특성 조절면에서 더욱 효과를 높이기 위하여 1종 또는 2종 이상 혼용하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 광경화형 올리고머의 최적 혼입량은 아크릴계 중합체 100 중량부에 대하여 20 내지 60 중량부가 바람직하다.
?상기 광 경화형 올리고머가 20 중량부 미만일 경우에는 자외선 경화에 의한 저장 탄성율 개선 효과가 충분하지 못하여 칩 깨짐 및 실 형상 부스러기가 많이 발생하게 되며, 60 중량부를 초과하는 경우에는 경화되지 못한 미반응 올리고머 함량이 많아져 점착력을 상승시켜 픽업성에 문제가 발생될 수 있다.
제2 점착제층에는 상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물이 필수 성분으로 사용된다.
상기 이소시아네이트 화합물은 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등이 바람직하게 사용된다.
?상기 이소시아네이트 화합물은 알킬 에스테르 가교반응 모노머, 특히 히드록시 함유 단량체 100 mol %에 대해 통상 70 내지 90 mol%로 배합된다.
또한, 상기의 점착제 중에 자외선 조사에 따라 탄소-탄소 이중결합기 간의 부가반응을 일으킬 수 있는 자유 라디칼을 분해, 생성하는 기능의 광중합 개시제를 혼입하여 적은 자외선 조사량에도 효율적인 광경화를 일으킬 수 있다. 이러한 광개시제로서는 250~800 nm의 파장의 빛을 조사하는 것으로써 활성화 되는 것이면 모두 사용가능하며 1종 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수도 있다.
?이러한 광중합 개시제로서는 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤조인 안식향산, 벤조인안식향산 메틸, 벤조인디메틸케탈, 2,4-디에틸티옥산톤, 히드록시 시클로헥실 페닐 케톤, 벤질 디페닐 설파이드, 테트라메틸티우람 모노설파이드, 아조비스이소 부티로니트릴, 벤질, 디벤질, 디아세틸 및 β-클로로안트라퀴논 등을 포함하며, 점착제 조성물의 0.5 내지 5 중량부 이내로 투입하는 것이 바람직하다. 만약 상기의 함량범위를 벗어나면 광경화 효율이 떨어지거나 점착제 보관상에 문제가 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 접착제층(4)은 아크릴 공중합체, 에폭시 수지, 경화제 및 경화촉진제를 포함하여 구성되며, 필요에 따라 충진제를 포함하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 접착제층은 본 발명의 제1 점착제층 및 제2 점착제 층의 실 형상 부스러기 방지, 칩깨짐 방지 및 칩 플라잉 방지 효과를 방해하지 않는 범위에서 다양한 형태로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
제1 점착층 제조
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 갖춘 반응용기에 아크릴산 2-에틸헥실(이하, "2EHA"라고 칭하는 경우가 있다) 576g, 아크릴산 2-하이드록시에틸(이하, "HEA"라고 칭하는 경우가 있다) 30g 및 톨루엔 394g를 넣은 후, 질소 기류 중 61℃에서 6시간 동안 중합 처리를 수행하여 아크릴계 중합체 A 1kg를 얻었다.
아크릴계 중합체 A 100g에 대해, 방사선 경화성 화합물KAYARAD DPHA[상품명, 니뽄 가야꾸(주)제] 15g, 폴리이소시아네이트 화합물[상품명「콜로네이트 L」, 니뽄 폴리우레탄(주)제] 11g, 광중합 개시제(상품명「이르가큐어 651」, 시바 스페셜티 케미컬즈사제) 2g 및 에틸아세테이트 27ml를 첨가하여 점착제 용액 150ml를 수득하였다.
상기에서 제조된 점착제 용액을, 실리콘 처리된 PET 박리 라이너의 한 면 상에 도포하고, 120℃에서 3분간 가열 가교하여, 두께 25㎛의 제1 점착제층을 형성하였다.
다음에, 당해 점착제층 표면에, 두께 80㎛의 폴리올레핀 필름을 접합하였다. 그 후, 80㎽/㎠의 세기 자외선 200mJ/㎠을 조사하였다.
제2 점착층 제조
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 갖춘 반응용기에 아크릴산 2-에틸헥실(2EHA) 423g, 아크릴산 2-하이드록시에틸(HEA) 106g 및 톨루엔 344g를 넣은 후, 질소 기류 중 61℃에서 6시간 동안 중합 처리를 수행하여 아크릴 중합체 B를 얻었다.
상기 아크릴 폴리머 B 에 2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(MOI) 127g(HEA에 대하여 90mol%)를 가한 후, 공기 기류 중 50℃에서 48시간 동안 부가 반응 처리를 수행하여 아크릴 폴리머 B’1kg을 얻었다.
다음으로, 상기 아크릴 폴리머 B’ 100g에 대하여, 폴리이소시아네이트 화합물(상품명 "콜로네이트 L", 닛폰폴리우레탄고교 주식회사 제조) 5g 및 광중합 개시제(상품명 "이르가큐어(IRUGACURE) 651", 치바 스페셜티 케미컬(Ciba Specialty Chemicals)사 제조) 2g 및 에틸아세테이트 13ml 를 가하여 방사선 경화형의 점착제 용액 120ml을 조제하였다.
상기에서 조제한 점착제 용액을, 실리콘 처리된 두께 36㎛ PET 필름의 한 면 상에 도포한 후, 120℃에서 2분 동안 가열 가교하여 두께 5㎛의 방사선 경화형의 제 2점착제층을 형성하였다. 다음에, 미리 준비된 제 1점착제층 표면에 필름을 접합하였다. 그 후, 30℃에서 72시간을 보존하여, 제1점착층 상에 제2점착층이 접합된 본 발명의 점착층을 수득하였다.
접착층 제조
비스페놀 A 에폭시 5g, 크레졸노볼락 에폭시 10g, 페놀노볼락수지 6g, 아크릴공중합체1(나가세켐텍 SG-P307S) 40g, 아크릴공중합체2(근상공업주식회사 KG-3033) 23g, 무기충진제(전기화학공업주식회사, SFP-30M, 평균 입경 0.7㎛), 15g, 및 경화촉진제(시코쿠화성, 큐아졸 2PH) 0.5g을 혼합하여 혼합 용액을 준비하였다.
이렇게 준비된 혼합용액을 이형처리한 폴리에스테르 필름 상에 도포한 후 140℃에서 5분 동안 열풍 건조기 내에서 혼합용제를 건조, 제거시킴으로써 두께가 20㎛인 B-스테이지 특성의 접착필름을 수득하였다.
다이싱 필름 제조
이렇게 수득된 점착층 및 접착층을 서로 부착하여 다이싱 필름을 제작하였다.
실시예 2
제1 점착층의 두께를 10㎛로 변경하고, 제2 점착층의 두께를 10㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
실시예 3
제1 점착층의 두께를 60㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 1
KAYARAD DPHA[상품명, 니뽄 가야꾸(주)제] 3g로 변경하고, 제1 점착층의 두께를 20㎛로 변경하고, 제2 점착층의 두께를 10㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 2
KAYARAD DPHA[상품명, 니뽄 가야꾸(주)제] 23g로 변경하고, 제1 점착층의 두께를 20㎛로 변경하고, 제2 점착층의 두께를 10㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 3
제1점착층의 두께를 20㎛로 변경하고, 제2 점착층의 두께를 20㎛로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
평가 방법
점착층 두께 측정
점착제층의 두께의 측정은 1/1000 다이얼 게이지로 수행하였다.
180° 필 강도 측정
도 1에 도시된 바와 같이, 기재 필름, 제1 점착제층, 제2 점착제층 및 접착제층으로 구성된 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 필름에 500㎛ 두께의 8인치 실리콘 웨이퍼(디스코 사제 DFD-840 연삭장비로 #2300 그라인딩 처리한 웨이퍼)를 이면에 롤 라미네이션을 행한 후, 점착필름과 접착필름을 180°박리시킴으로써 방사선 조사전의 필 강도를 측정하였다.
저장 탄성률 측정
기재필름 상에 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 제1 점착제층 및 제2 점착제층의 합지 층을 두께 1㎜로 제작한 후 10㎜ x 10㎜로 컷팅하였다.
측정 온도 범위는 -50℃~200℃까지 측정하였고, 승온 속도는 10℃/분으로 하였다. 측정 장비는 DMA(dynamic Mechanical Analyzer, 제조사: Perkin Elmer, 모델명 : Diamond DMA)를 이용하여 측정하였다.
25℃에서 측정된 저장 탄성율을 하기 표 1에 개시하였다.
실 형상 부스러기(Burr) 발생 평가
다이싱 장치 DFD-650(상품명, 디스코사 제조)를 이용하여, 다이싱 블레이드 ZH05-SD3500-N1-50 DD (상품명, 디스코사 제조)로 회전수 45,000rpm, 블레이드 높이 90㎛, 칩 크기 9㎜ X 12㎜로, 85㎜/초의 다이싱 속도로 다이싱 하였다.
다이싱 후, 임의의 반도체칩 50개를 픽업하여, 반도체칩 측면의 실 형상 부스러기(Burr)를 관찰하였다. 실 형상의 부스러기를 관찰하여, 30㎛ 이상의 길이를 갖는 부스러기를 카운트하였다.
칩 깨짐 (Chipping) 평가
다이싱 후, 임의의 반도체칩 50개를 픽업하여, 반도체칩 측면의 칩 깨짐(chipping)을 관찰하였다. 삼각형 형상의 칩 깨짐을 관찰하여, 10㎛ 이상의 크기의 것을 카운트하였다.
다이싱 공정시 칩 플라잉(Chip flying) 평가
다이싱 장치에 웨이퍼 마운트가 끝난 웨이퍼를 고정하고, 85mm/sec의 속도에서 2㎜ X 2㎜ 칩 크기로 절단한다. 이때 점착제 표면으로부터 칩의 플라잉 현상이 있는지 여부를 관찰하여, 칩 플라잉 개수를 카운트하였다.
픽업성 평가
80㎽/㎠의 고압 수은등 하에서 3초간 방치한 점착제층을 방사선 경화한 후 픽업을 수행하였다. 이때, 다이싱된 9㎜ X 12㎜ 변의 반도체칩을 픽업했을 때의, 반도체칩 이면에의 점착제의 부착의 유무를 확인하였다.
그 결과, 균열이나 깨짐이 없이 칩의 픽업을 할 수 있었던 경우를 O로 하고, 균열, 깨짐 또는 픽업 실패가 생긴 경우를 X로 평가하였다.
이렇게 평가된 결과는 아래 표 1에 상세히 개시하였다.
　 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
제1 점착층
(UV 경화 후) 		두께(um) 25 10 60 20 20 20
저장 탄성률(Pa) 5 X 108 5 X 108 5 X 108 1 X 106 1 X 1010 5 X 108
제2 점착층
(UV 경화 전) 		두께(um) 5 10 5 10 10 20
저장 탄성률(Pa) 5 X 105 5 X 105 5 X 105 5 X 105 5 X 105 5 X 105
접착층 두께(um) 20 20 20 20 20 20
180° 필 강도(N/inch) 2.3 2.1 2.3 2.1 2.6 2.2
실 형상 부스러기수(개/50개) 0 0 0 11 0 5
다이싱 공정시 칩 플라잉 X X X X X O
칩 깨짐의 갯수 (개/50개) 0 0 0 14 0 8
픽업성 O O O O X O

상기 표 1에 도시된 바와 같이, 광 경화형 올리고머가 충분한 량으로 사용되지 않은 비교예 1의 경우 제1 점착제층에 경화가 충분히 일어나지 않아, 저장 탄성율이 1 X 106 Pa가 되어 칩 깨짐이 발생하게 되고, 그에 따라 실 형상 부스러기 또한 11개가 발생함이 확인된다.
그리고, 광 경화형 올리고머가 지나친 량으로 사용된 비교예 2의 경우 제1 점착제층에 경화가 지나치게 일어나 저장 탄성율이 1 X 1010 Pa가 되어 칩깨짐은 발생하지는 않으나, 점착제의 극성이 높아져 접착층과의 상호작용이 높아져 박리성이 나빠져 픽업성에 문제가 발생함이 확인된다.
그리고, 제2 점착층의 두께가 지나치게 두껍게 사용된 비교예 3의 경우 저장 탄성율이 낮은 제2 점착제층이 지나치게 두껍게 사용되어 제1점착층에도 불구하고 실 형상 부스러기 및 칩 깨짐 문제가 발생함이 확인된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (12)

  1. 지지기재, 상기 지지기재의 일면에 형성된 제1 점착제층, 상기 제1 점착제층 상에 형성된 제2 점착제층 및 상기 제2 점착제층 상에 형성된 접착제층을 포함하는 다이싱 다이 어태치 필름에 있어서,
    상기 제1 점착제층은 방사선 조사에 의해 경화된 것으로써, 25℃에서의 저장 탄성률이 5.0 X 106 내지 5.0 X 109Pa이고,
    상기 제2 점착제층은 방사선 조사에 의해 경화되지 않은 것으로써, 25℃에서의 저장 탄성률이 5.0 X 106Pa 미만인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 점착제층의 점착력은 0.5N/25mm 이상인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 점착제층은 방사선 조사를 통해 경화된 후에는 점착력이 0.5N/25mm 미만인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 점착제층의 두께가 5~65㎛이며, 상기 제 2 점착제층의 두께가 15㎛ 미만인 다이싱 다이 어태치 필름.
  5. 제1항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 A에 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머, 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하고, 점착제 층 형성후 자외선을 조사하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 점착제층은 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 B에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 부가 반응 처리하여 아크릴 중합체 B’를 수득하고, 상기 아크릴 중합체 B’에 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하여 점착제층을 형성한 후 자외선을 조사하지 않고 이루어진 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머는 아크릴산 알킬 에스테르 100중량부 대비 5 내지 20중량부로 반응된 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머는 아크릴산 알킬 에스테르 100중량부 대비 5 내지 30중량부로 반응된 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 알킬 에스테르 가교 반응 모노머 중 히드록실기 함유 모노머100 mol% 에 대하여 상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물이 70 mol% 내지 90 mol% 인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름.
  10. 지지기재, 상기 지지기재의 일면에 형성된 제1 점착제층, 상기 제1 점착제층 상에 형성된 제2 점착제층 및 상기 제2 점착제층 상에 형성된 접착제층을 포함하는 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법으로서,
    상기 제1 점착제층의 형성후 방사선 조사를 통해 미리 경화시켜 제1 점차제층이 25℃에서 5.0 X 106 내지 5.0 X 109Pa 의 저장탄성율을 갖도록 하는 단계;
    25℃에서의 저장 탄성율이 5.0 X 106Pa 미만인 상기 제2 점착제층을 방사선 조사를 통해 경화시키지 않고 상기 제1 점착제층 상에 부착하는 단계; 및
    상기 제2 점착제층 상에 상기 접착제층을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 A에 라디칼 반응성 탄소-탄소 2중 결합을 포함하는 방사선 경화성 올리고머, 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하고, 점착제 층 형성후 자외선을 조사하여 상기 제1 점착제층을 형성하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    아크릴산 알킬 에스테르 공중합체 및 알킬 에스테르 가교 반응 모노머를 반응시켜 수득된 아크릴계 중합체 B에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 부가 반응 처리하여 아크릴 중합체 B’를 수득하고, 상기 아크릴 중합체 B’에 열경화제 및 광중합 개시제를 첨가하여 점착제층을 형성한 후 자외선을 조사하지 않고 상기 제2 점착제층을 형성하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 어태치 필름의 제조 방법.
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