KR101666040B1

KR101666040B1 - Anisotropic conductive adhesive, method for packaging semiconductors and wafer level package using the same

Info

Publication number: KR101666040B1
Application number: KR1020090106553A
Authority: KR
Inventors: 김종민
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2016-10-14
Also published as: KR20110049509A

Abstract

본 발명은 접착성 절연 수지와 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자를 포함하는 도전층, 상기 도전층 상에 형성되며, 접착성 절연 수지를 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 도전층과 절연층에 선택적으로 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자가 포함된 이방성 도전성 접착제 및 이를 이용한 반도체 실장방법과 반도체 레벨 패키지에 관한 것이다.The present invention includes a conductive layer including an adhesive insulating resin and conductive particles which are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed, an insulating layer formed on the conductive layer and including an adhesive insulating resin And a heat dissipation particle which is not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is selectively completed in the conductive layer and the insulating layer, and a semiconductor mounting method and a semiconductor level package using the anisotropic conductive adhesive.

이방성 도전성 접착제, 도전입자, 방열 입자, 반도체 Anisotropic conductive adhesive, conductive particles, heat radiation particles, semiconductor

Description

Anisotropic conductive adhesive, a semiconductor mounting method using the same, and a wafer level package (anisotropic conductive adhesive, method for packaging semiconductors and a wafer level package using the same)

본 발명은 이방성 도전성 접착제에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 대향하는 단자 간의 충분한 전기적 접속을 확보하면서 방열 기능이 향상된 이방성 도전성 접착제 및 이를 이용한 반도체 실장방법과 반도체 레벨 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive, and more particularly, to an anisotropic conductive adhesive improved in heat radiation function while ensuring sufficient electrical connection between terminals facing each other, a semiconductor mounting method using the same, and a semiconductor level package.

일반적으로 도전성 접착제는 금속 등의 도전 입자를 수지 중에 분산시키는 것으로, 대향 전극 간에는 도전성을 얻을 수 있고 인접 전극 간에는 절연성을 얻을 수 있는 전극 접합 재료이다. Generally, the conductive adhesive agent is an electrode bonding material in which conductive particles such as metal are dispersed in a resin, conductivity can be obtained between opposing electrodes, and insulation between adjacent electrodes can be obtained.

즉, 이 도전성 접착제에 포함되는 도전 입자에 의해, 대향 전극 간의 도통을 가능하게 하는 한편, 상기 도전성 접착제에 포함되는 수지에 의해 인접 전극 간의 절연성을 확보함과 함께, 대향 전극 간을 접착시켜 칩과 기판을 고정하고 있는 것이다.That is, the conductive particles included in the conductive adhesive enable electrical conduction between the opposing electrodes, while ensuring insulation between the adjacent electrodes by the resin contained in the conductive adhesive, Thereby fixing the substrate.

이러한 도전성 접착제는 페이스트와 필름 형태로 구분되며, 반도체와 같은 전자부품, 예를 들어 LCD, PDP, 유기EL 등의 평판표시소자에 주로 사용된다. Such conductive adhesive is classified into paste and film, and is mainly used for flat panel display devices such as electronic parts such as semiconductors such as LCD, PDP, and organic EL.

그러나 반도체를 포함하는 전자기기는 필연적으로 지속적인 열이 발생하게 되는데 접착제가 열을 전달하는 능력의 한계가 있어 결국 국부적으로 열이 집중되어 열점(hot spot)이 발생하는 문제가 있다.However, electronic devices including semiconductors inevitably generate heat continuously. However, since the adhesive has a limited ability to transmit heat, local heat is concentrated and hot spots are generated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도전층과 절연층에 방열 입자가 선택적으로 포함되어 방열 기능이 뛰어난 이방성 도전성 접착제, 이를 이용한 반도체의 실장방법 및 웨이퍼 레벨 패키지를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an anisotropic conductive adhesive excellent in heat radiation function by selectively containing heat radiation particles in a conductive layer and an insulating layer, a semiconductor mounting method using the same, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접착성 절연 수지와 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자를 포함하는 도전층과 상기 도전층 상에 형성되며 접착성 절연 수지를 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 도전층과 절연층에 선택적으로 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a flexible printed circuit board, the method including: forming a conductive layer on the conductive layer, the conductive layer including conductive particles that are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin and the adhesive insulating resin is completed; And heat radiation particles which are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is selectively completed in the conductive layer and the insulating layer.

또한, 본 발명의 반도체 실장 방법은 복수의 기판 전극이 형성된 기판에 각각 대응하는 전극을 갖는 반도체칩을 실장하는 반도체 실장 방법에 있어서, 상기 기판전극과 상기 반도체칩 전극의 사이에 도전성 접착제를 배치하는 단계와, 상기 도전성 접착제를 가열/가압하는 단계로서, 접착성 절연 수지가 용융되어 가압시 상기 용융되지 않은 도전입자가 상기 복수의 기판전극과 대향되는 상기 복수의 반도체칩 전극 사이에 삽입되어 전기적으로 접속을 가능하게 되는 단계 및, 상기 접착성 절연 수지를 경화시켜 상기 기판과 상기 반도체칩을 접착시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor mounting method for mounting a semiconductor chip having an electrode corresponding to a substrate on which a plurality of substrate electrodes are formed, wherein a conductive adhesive is disposed between the substrate electrode and the semiconductor chip electrode And heating / pressing the conductive adhesive, wherein the adhesive insulating resin melts so that the non-melted conductive particles are inserted between the plurality of semiconductor chip electrodes opposed to the plurality of substrate electrodes when pressed, And bonding the substrate and the semiconductor chip by curing the adhesive insulating resin.

또한, 본 발명의 반도체 레벨 패키지는 반도체 칩이 형성된 웨이퍼의 표면에 도전성 접착제가 다이싱되어 구성된다.Further, the semiconductor level package of the present invention is constituted by dicing a conductive adhesive on the surface of a wafer on which a semiconductor chip is formed.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 대향하는 단자 등의 단자 간의 충분한 전기적 접속을 확보할 수 있으며, 방열 입자에 의하여 가열/가압 공정시 열전도율이 뛰어나고, 도전 입자에 의한 단락을 방지하고, 내부에서 발생된 열을 용이하게 방출할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to secure a sufficient electrical connection between terminals of opposing terminals and the like, and it is possible to prevent a short circuit caused by conductive particles, So that the heat can be easily released.

또한, 방열 입자에 의하여 공기 또는 수분의 침투를 차단하여 전자제품의 성능 저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있다.In addition, the penetration of air or moisture by the heat dissipation particles is blocked, thereby preventing deterioration of the performance of the electronic product and extending the service life.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. Also, the drawings in the present application should be understood as being enlarged or reduced for convenience of description.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관 계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제에 대한 개략도이다.1 is a schematic view of an anisotropic conductive adhesive according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제(20)는 접착성 절연 수지(5)와 상기 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자(22)를 포함하는 도전층(23) 및 상기 도전층(23) 상에 형성되며, 접착성 절연 수지(5)를 포함하는 절연층(24)을 포함하고, 상기 도전층(23)과 절연층(24)에 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자(4)가 선택적으로 포함된다.The anisotropic conductive adhesive 20 according to the embodiment of the present invention includes the adhesive insulating resin 5 and the conductive layer 22 including the conductive particles 22 which are not melted at the temperature at which the curing of the adhesive insulating resin 5 is completed (23) and an insulating layer (24) formed on the conductive layer (23) and including an adhesive insulating resin (5), wherein the conductive layer (23) and the insulating layer (24) The heat radiation particles 4 which are not melted at the temperature at which the curing of the resin 5 is completed are selectively included.

또한, 상기 도전층(23)과 절연층(24)은 교번하여 적층될 수 있다.In addition, the conductive layer 23 and the insulating layer 24 may be alternately stacked.

상기 도전층(23)의 도전입자(22)는 예를 들어, 주석(Sn), 인지움(In), 비스머스(Bi), 은(Ag), 동(Cu), 아연(Zn), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 은(Ag), 타리움(Tl) 등의 금속이나, 이러한 금속으로부터 이루어지는 합금으로 이루어질 수 있다. The conductive particles 22 of the conductive layer 23 may be formed of at least one selected from the group consisting of tin (Sn), indium (In), bismuth (Bi), silver (Ag), copper (Cu) (Pb), cadmium (Cd), gallium (Ga), silver (Ag), titanium (Tl) and the like.

또한, 합금으로는 용융점(녹는점)이 183℃인 Sn-37Pb를 기준으로 이보다 낮은 용융점을 갖는 Sn-57Bi, Sn-52In, Sn-44In-14Cd 등과 높은 온도를 갖는 Sn-3.5Ag, Sn-2.5Ag-10Sb, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-3Cu, Bi-5Sb, In-82Au, Au-12Ge, Sn-80Au 등을 들 수 있다.Sn-57Bi, Sn-52In, Sn-44In-14Cd and the like having a melting point lower than that of Sn-37Pb having a melting point (melting point) 2.5Ag-10Sb, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-3Cu, Bi-5Sb, In-82Au, Au-12Ge and Sn-80Au.

그러나 상기 도전입자(22)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전성 재료라면 모두 사용 가 능하다.However, the conductive particles 22 are not necessarily limited thereto, and any conductive material that does not melt at the temperature at which curing of the adhesive insulating resin 5 is completed is usable.

예를 들면 상기 금속과 상기 합금을 혼합하여 사용할 수도 있으며, 상기 언급한 금속 또는 합금에 다른 금속이나 합금을 혼합하여 사용할 수도 있는 것이다.For example, the metal and the alloy may be mixed and used. Alternatively, the metal or alloy may be mixed with another metal or alloy.

상기 방열 입자(4)는 선택적으로 도전층(23)과 절연층(24)에 포함되어 열 전도율을 높이는 역할을 수행하게 된다. 이러한 방열 입자(4)에 의하여 반도체와 같은 반도체칩을 실장하기 위한 가열/가압시 열전도가 빠르게 일어나 공정 시간을 단축할 수 있으며, 실장된 이후 발생하는 열을 빠르게 외부로 방출하는 효과가 있다.The heat dissipating particles 4 are selectively included in the conductive layer 23 and the insulating layer 24 to increase the thermal conductivity. The heat dissipation particles (4) cause rapid heat conduction during heating / pressing for mounting semiconductor chips such as semiconductors, shortening the processing time, and rapidly dissipating heat generated after mounting.

상기 방열 입자(4)는 가열/가압시 열과 압력에 견딜 수 있도록 가열 온도보다 더 높은 융점을 가지고, 바람직하게는 상기 접착성 절연수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 물질이 선택될 수 있다.The heat dissipating particles 4 have a melting point higher than the heating temperature so as to withstand heat and pressure at the time of heating / pressurizing, and preferably a material which is not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin 5 is completed is selected .

또한, 또한, 상기 방열 입자(4)는 도전입자(22)의 크기에 따라 수 nm에서 수십 ㎛의 크기로 다양하게 선택될 수 있으며, 바람직하게는 도전입자(22)의 평균 입경의 약 1/2 ∼ 1/10 내로 구성될 수 있고, 특히 바람직하게는 기판과 반도체 소자의 전극의 최종 접합 거리보다 작도록 구성될 수 있다.The heat dissipation particles 4 may be variously selected from several nanometers to tens of micrometers depending on the size of the conductive particles 22. The heat dissipation particles 4 preferably have a diameter of about 1 / 2 to 1/10, particularly preferably smaller than the final bonding distance between the substrate and the electrode of the semiconductor element.

또한, 상기 방열입자(4)은 구형이 아니라 다른 형상을 가져도 무방하며 입자는 각각 지름이 다른 구형 입자를 포함하여 접촉 면적을 늘리는 것이 바람직하다.The heat dissipating particles 4 may have other shapes than spherical shapes, and the particles preferably include spherical particles having different diameters to increase the contact area.

이러한 방열입자(4)가 절연 수지(5) 내에 적절히 분산되어 있으면 전극을 통과한 열이 상기 방열입자(4)에 의하여 외부로 신속히 배출되게 된다. 따라서 발생한 열에 의해 과도한 온도 상승을 방지할 수 있다.If such heat dissipating particles 4 are appropriately dispersed in the insulating resin 5, the heat that has passed through the electrodes is rapidly discharged to the outside by the heat dissipating particles 4. [ Therefore, excessive temperature rise can be prevented by the generated heat.

한편, 공기 또는 수분의 침투를 차단하고, 침투 경로를 우회하게 하게 되어 침투하는 공기 또는 수분이 감소한다. 따라서 수분, 공기 또는 열에 의한 열화 현상이 감소하여 전자제품의 성능 저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있다.On the other hand, the penetration of air or moisture is blocked and the infiltration path is bypassed, so that the infiltrating air or water is reduced. Therefore, deterioration phenomenon due to moisture, air or heat is reduced, so that deterioration of the performance of the electronic product can be prevented and the service life can be prolonged.

이하 방열입자(4)의 종류에 대하여 살펴보면 상기 방열 입자(4)는 비전도성 물질인 테플론, 폴리에틸렌 등의 폴리머 입자 또는 알루미나, 실리카, 글라스 및 실리콘 카바이드 등의 실리콘 계열의 물질이 사용될 수 있으며 이들의 혼합물 등으로 구성될 수도 있다.As to the types of the heat dissipation particles 4, the heat dissipation particles 4 may be made of a polymer material such as Teflon or polyethylene as a nonconductive material, or a silicon material such as alumina, silica, glass and silicon carbide. Mixture or the like.

상기 비전도성 방열 입자(4)는 도전입자(22) 사이에 위치하여 도전입자(22)에 의한 단락을 방지하는 역할을 한다.The nonconductive heat radiation particles 4 are positioned between the conductive particles 22 to prevent shorting by the conductive particles 22.

그러나 상기 방열 입자(4)는 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 50% 이상의 부피비로 포함되는 경우 비전도성을 갖는 방열 입자에 의하여 전극단자 사이에 통전이 저해될 수 있으며, 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 3%보다 낮은 부피비로 포함되면 충분한 열전도 효과를 얻을 수 없게 된다.However, when the heat dissipating particles 4 are contained in the adhesive insulating resin 5 in a volume ratio of 50% or more, electric discharge between the electrode terminals can be inhibited by the heat dissipating particles having no conductivity, (5) in a volume ratio lower than 3%, a sufficient heat conduction effect can not be obtained.

따라서 상기 방열 입자(4)를 비전도성 물질로 구성하는 경우, 상기 방열 입자(4)는 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 3% 내지 50%의 부피비로 포함되는 것이 바람직하다.Therefore, when the heat dissipating particles 4 are formed of a nonconductive material, the heat dissipating particles 4 are preferably included in the adhesive insulating resin 5 in a volume ratio of 3% to 50%.

또한, 상기 방열 입자(4)는 전도성 물질로 구성될 수도 있으며, 이러한 전도성 물질의 예로는 금, 은, 구리, 텅스텐, 탄소나노튜브(CNT), 흑연 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 선택할 수 있다.The heat dissipating particles 4 may be formed of a conductive material. Examples of the conductive material may include one selected from the group consisting of gold, silver, copper, tungsten, carbon nanotube (CNT), graphite, Or more.

이 경우 반도체를 실장하기 위한 가열/가압시 도전입자(22)가 금속 단자(미 도시) 사이에 구속되어 도전 경로를 형성할 때 상기 방열 입자(4)가 상기 금속 단자 사이에 갇히게 된 경우에도 충분한 전도성을 갖게 되어 단자 간 전류가 단락되는 문제가 발생하지 않는다.In this case, when the conductive particles 22 are constrained between the metal terminals (not shown) during heating / pressing for mounting the semiconductor to form the conductive path, even when the heat dissipating particles 4 are trapped between the metal terminals So that there is no problem that the current between the terminals is short-circuited.

또한, 상기 방열입자(4)는 전술한 바와 같이 전도성 물질 또는 비전도성물질로만 구성될 것은 아니고 접착제에 포함되어 방열 기능을 수행하는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들면, 비전도성 물질과 전도성 물질이 교번하여 형성되거나 폴리머 입자에 전도성 물질 또는 비전도성 물질이 교번하여 형성될 수도 있는 것이다.In addition, the heat dissipation particles 4 are not only formed of a conductive material or a nonconductive material as described above, but may be modified into various forms included in an adhesive to perform a heat dissipation function. For example, the nonconductive material and the conductive material may be alternately formed, or the conductive material or the nonconductive material may be alternately formed in the polymer particle.

이하 접착성 절연 수지(5)에 대하여 살펴보면 상기 접착성 절연 수지(5)는 도전입자(22)의 융점보다 낮은 온도에서 경화가 완료되는 것이면 제한 없이 사용될 수 있고, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 광경화성 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.As far as the adhesive insulating resin 5 is concerned, the adhesive insulating resin 5 can be used without limitation as long as the curing is completed at a temperature lower than the melting point of the conductive particles 22. For example, A thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin.

열가소성 수지로는 초산비닐계 수지, 폴리비닐 부티날계 수지, 염화 비닐계 수지, 스틸렌계 수지, 비닐 메틸 에테르계 수지, 그리브틸 수지, 에틸렌-초산비닐 공중합계 수지, 스틸렌-부타디엔 공중합계 수지, 폴리 부타디엔 수지 및 폴리비닐 알코올계 수지 등을 들 수가 있으며, 열경화성 수지로서는, 에폭시계수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지, 요소수지 및 불포화 폴리에스테르수지 등을 사용할 수 있다.Examples of the thermoplastic resin include a vinyl acetate resin, a polyvinyl butyral resin, a vinyl chloride resin, a styrene resin, a vinyl methyl ether resin, a glybyl resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, a styrene-butadiene copolymer resin, Based resin, an acrylic resin, a silicone resin, a phenol resin, a melamine resin, an alkyd resin, a urea resin, and an unsaturated polyester resin. The thermosetting resin may be an epoxy resin, Etc. may be used.

또한, 광경화성 수지는 광중합성 모노머나 광중합성 올리고머와 광중합 개시제 등을 혼합한 것으로, 광조사에 의해 중합 반응이 개시되는 특성을 갖는다. 이러 한 광중합성 모노머나 광중합성 올리고머로는 (메타)아크릴산 에스테르류 모노머, 에테르 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 아미노 수지 (메타)아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르, 실리콘계 수지 등을 사용할 수 있다.The photocurable resin is a mixture of a photopolymerizable monomer or a photopolymerizable oligomer and a photopolymerization initiator, and has a characteristic that a polymerization reaction is initiated by light irradiation. Examples of the photopolymerizable monomer or photopolymerizable oligomer include (meth) acrylate monomer, ether (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, amino resin Esters, silicone resins, and the like can be used.

또한, 상기 도전층(23) 및 절연층(24)에는 플럭스, 표면활성제, 경화제 중 적어도 하나가 더 포함될 수 있다. The conductive layer 23 and the insulating layer 24 may further include at least one of a flux, a surface active agent, and a curing agent.

뿐만 아니라, 상기 접착성 절연 수지로서 도전입자의 표면이나 전극패드의 표면을 활성화시키는 표면활성화효과를 가지는 표면활성화 수지를 사용할 수도 있다. 표면활성화 수지는 도전입자의 표면이나 전극패드의 표면을 환원시키는 환원성을 가지는 것으로, 예를 들어, 가열하여 유기산을 유리(遊離)시키는 수지를 사용할 수 있다. 이러한 표면활성화 수지를 이용하면 도전성 성분의 표면이나 전극패드의 표면을 활성화시켜 전극패드의 도전성 성분을 향상시킬 수 있다. In addition, a surface activating resin having a surface activating effect for activating the surface of the conductive particles or the surface of the electrode pad may be used as the adhesive insulating resin. The surface activating resin has a reducing property for reducing the surface of the conductive particles or the surface of the electrode pad, and for example, a resin which liberates the organic acid by heating can be used. By using such a surface activating resin, the surface of the conductive component or the surface of the electrode pad can be activated to improve the conductive component of the electrode pad.

한편 경화방법으로는, 열경화성 수지를 이용했을 경우에는 수지의 경화가 완료되는 온도까지 가온하여 경화하게 되고, 열가소성 수지를 이용했을 경우에는 수지의 경화하는 온도까지 냉각하여 경화하며, 광경화성 수지를 이용했을 경우에는, 광조사를 실시해 중합 반응을 개시시켜 경화하게 된다. On the other hand, as a curing method, when a thermosetting resin is used, it is heated to a temperature at which curing of the resin is completed and hardened. When a thermoplastic resin is used, the thermosetting resin is cooled to a temperature at which the resin is cured, , A light irradiation is carried out to initiate a polymerization reaction and cure.

특히, 열가소성 수지를 사용하였을 경우에는 접속부의 미세 크렉, 파단 및 불량 시 재가열을 통한 보수성이 우수한 특성을 기대할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 도전성 접착제는 주 구성물질 이외에 도전층 및 절연층에 플럭스, 표면활성제, 경화제 등을 더 함유할 수 있다. Particularly, when a thermoplastic resin is used, excellent characteristics such as microcracking and breakage of the connection part and excellent rewarming property at the time of failure can be expected. Meanwhile, the conductive adhesive according to the embodiment of the present invention may further contain a flux, a surface active agent, a hardener, and the like in the conductive layer and the insulating layer in addition to the main constituent materials.

플럭스는 특별히 한정하지는 않지만 예를 들어, 수지, 무기산, 아민, 유기산 등의 환원제를 들 수 있다. 플럭스는 도전입자의 표면이나 상하 전극패드의 표면의 산화물 등의 표면 이물질을 환원시켜 가용성 및 가융성의 화합물로 변화시켜 제거한다. 또한, 표면 이물질이 제거되어 청정하게 된 상기 도전입자의 표면 및 상하 전극패드 표면을 덮어 재산화를 방지한다. The flux is not particularly limited, and examples thereof include a reducing agent such as resin, inorganic acid, amine, and organic acid. The flux reduces surface foreign matter such as oxides on the surface of the conductive particles or the surface of the upper and lower electrode pads to a soluble and fusible compound to be removed. Further, the surface of the conductive particles and the surfaces of the upper and lower electrode pads, which have been cleaned by removal of surface foreign substances, are covered to prevent reoxidation.

그리고, 표면활성제는 특별히 한정하지 않지만 예를 들어, 에틸렌 글리콜이나 글리세린 등의 글리콜, 마레인산이나 아지핀산 등의 유기산, 아민, 아미노산, 아민의 유기산염, 아민의 할로겐염 등의 아민계 화합물, 무기산이나 무기산염 등으로, 도전입자의 표면이나 대향되는 상하 전극패드 표면의 산화물 등의 표면의 이물질을 용해시켜 제거한다. The surface active agent is not particularly limited, and examples thereof include glycols such as ethylene glycol and glycerin, organic acids such as malic acid and azinic acid, amine compounds such as amine, amino acid, organic acid salt of amine and halogen salt of amine, Or an inorganic salt such as an oxide on the surface of the conductive particles or on the surface of the upper and lower electrode pads opposite to each other.

여기서, 플럭스 또는 표면활성제는 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도보다 낮은 비점을 가지도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the flux or surface active agent has a boiling point lower than the temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed.

또한, 경화제는 특별히 한정하지 않지만 예를 들어, 지시안지아미드나 이미다졸 등으로 에폭시 수지의 경화를 촉진시킬 수 있다. The curing agent is not particularly limited, and for example, the curing of the epoxy resin can be promoted with an indicator amine amide or imidazole.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 실장방법의 개략도이다.2 is a schematic view of a semiconductor mounting method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제(20)를 사이에 두고, 기판(25)상에 형성된 복수의 기판전극(25a)과 이에 실장되는 반도체칩(26)의 복수의 반도체칩 전극(26a)을 대향시켜 배치하고, 소정 온도로 가열하고 기판(25)과 반도체칩(26)의 간격이 좁아지도록 가압한다.A plurality of substrate electrode 25a formed on the substrate 25 and a plurality of semiconductor chip electrodes 26a of the semiconductor chip 26 mounted on the substrate 25 are sandwiched by the anisotropic conductive adhesive 20 according to the embodiment of the present invention, And is heated to a predetermined temperature so as to press the substrate 25 and the semiconductor chip 26 so as to narrow the gap therebetween.

이러한 가열/가압과정을 통하여 상기 접착성 절연 수지(5)는 수십~수백 cps 의 점도를 갖게 되므로 상기 용융되지 않은 도전입자(22)는 자유롭게 유동하여 전극(25a, 26a) 사이에 구속된다.Through the heating / pressurizing process, the adhesive insulating resin 5 has a viscosity of tens to hundreds of cps, so that the unfused conductive particles 22 freely flow and are confined between the electrodes 25a and 26a.

따라서, 각각 복수의 반도체칩 전극(26a)과 이에 대향되는 복수의 기판전극(25a)에서 기계적/ 물리적 결합에 의해 대향되는 양 전극(25a, 26a) 간을 전기적으로 도통시킨다.Therefore, the two electrodes 25a and 26a, which are opposed to each other by mechanical / physical coupling, are electrically conducted between a plurality of semiconductor chip electrodes 26a and a plurality of substrate electrodes 25a facing the semiconductor chip electrodes 26a.

이때, 방열 입자(4)는 전술한 바와 같이 상기 접착성 절연 수지(5)가 경화되는 온도보다 높은 융점을 갖고, 크기가 작아 도전입자(22)가 전극(25a, 26a) 사이에 구속될 때 상기 전극(25a, 26a) 주변에서 이탈되도록 구성된다.At this time, the heat dissipation particles 4 have a melting point higher than the temperature at which the adhesive insulating resin 5 is cured as described above, and when the conductive particles 22 are small in size and confined between the electrodes 25a and 26a And are separated from the periphery of the electrodes 25a and 26a.

따라서, 상기 방열입자(4)의 크기는 상기 전극(25a, 26a)간의 최종 접합 거리보다 작도록 구성되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the size of the heat dissipating particles 4 is smaller than the final bonding distance between the electrodes 25a and 26a.

그리고, 접착성 절연 수지(5)는 상기 도전입자(22)의 융점보다 낮은 온도에서 경화되어 기판(25)과 반도체칩(26) 사이에 충진되어 전기적 연결 부분을 절연시킨다. 즉, 대향되는 기판 전극(25a), 반도체칩 전극(26a) 및 도전입자(22)로 이루어지는 전기적인 접합부분과 이외의 공간을 절연시킨다.The adhesive insulating resin 5 is cured at a temperature lower than the melting point of the conductive particles 22 to fill the space between the substrate 25 and the semiconductor chip 26 to insulate the electrical connection portion. That is, a space other than the electrically joined portion consisting of the opposing substrate electrode 25a, the semiconductor chip electrode 26a, and the conductive particles 22 is insulated.

이후, 가열 온도를 상기 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도까지 높이면 상기 접착성 절연 수지(5)가 경화되어 기판(25)과 반도체칩(26)을 접착하게 된다.Thereafter, when the heating temperature is raised to the temperature at which the curing of the adhesive insulating resin 5 is completed, the adhesive insulating resin 5 is cured to bond the substrate 25 and the semiconductor chip 26.

이렇게 실장된 반도체는 열전도도가 높은 방열 입자(4)가 도전 경로를 방해하지 않고, 분산되어 있으므로 방열 특성이 우수해지는 장점이 있다.In the semiconductor thus mounted, the heat radiation particles 4 having a high thermal conductivity are advantageously dispersed without interfering with the conduction path, so that the heat radiation characteristics are excellent.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 개념도이 다.3 and 4 are conceptual diagrams of a wafer level package according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer level package)는 이방성 도전성 접착제(500)를 복수의 반도체 칩(도시되지 않음)이 형성된 웨이퍼(400)의 표면에 배치시키고, 상기 웨이퍼(400)를 다이싱하여 형성된다.A wafer level package according to an embodiment of the present invention may be formed by disposing an anisotropic conductive adhesive 500 on the surface of a wafer 400 having a plurality of semiconductor chips (not shown) As shown in Fig.

이때 상기 이방성 도전성 접착제(500)를 페이스트 상태에서 웨이퍼(400)의 표면에 도포하고 스핀 코터 등에 의하여 균일한 두께로 형성할 수 있고, 필름 형태로 상기 웨이퍼에 형성할 수도 있다.At this time, the anisotropic conductive adhesive 500 may be applied to the surface of the wafer 400 in a paste state and formed to a uniform thickness by a spin coater or the like, or may be formed on the wafer in the form of a film.

여기서 이방성 도전성 접착제(500)는 접착성 절연 수지(5)와 상기 접착성 절연수지(5)가 경화되는 온도에서 경화되지 않는 도전입자(22)와 방열 입자(4)를 포함하며, 층의 구분 없이 접착성 절연 수지(5) 내에 도전입자(22)와 방열 입자(4)가 분산된 형태로 구성될 수 있다.Wherein the anisotropic conductive adhesive 500 includes the adhesive insulating resin 5 and the conductive particles 22 and the heat dissipating particles 4 that are not cured at the temperature at which the adhesive insulating resin 5 is cured, The conductive particles 22 and the heat dissipating particles 4 may be dispersed in the adhesive insulating resin 5.

이하 도전입자(22)와 방열 입자(4) 및 접착성 절연 수지(5)에 대하여는 앞서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.The conductive particles 22, the heat dissipating particles 4, and the adhesive insulating resin 5 are the same as those described above, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이러한 구성에 의하여 반도체 실장시 별도의 접착제를 구비할 필요 없이 바로 가열/가압하여 반도체를 실장할 수 있는 장점이 있다.With such a structure, there is an advantage that a semiconductor can be mounted by directly heating / pressing without requiring a separate adhesive when mounting the semiconductor.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 and Fig. 2 are structural diagrams of a conductive adhesive according to a first embodiment of the present invention; Fig.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도.3 to 5 are conceptual views showing a method of mounting a semiconductor according to a first embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.6 is a configuration diagram of a conductive adhesive according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도.7 is a conceptual diagram showing a semiconductor mounting method according to a second embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.8 is a configuration diagram of a conductive adhesive according to a third embodiment of the present invention.

도 9 및 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도. 9 and 10 are conceptual views showing a method for mounting a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법을 나타내는 개념도.11 and 12 are conceptual views showing a method of manufacturing a wafer level package according to an embodiment of the present invention.

Claims

A conductive layer comprising an adhesive insulating resin and conductive particles which are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed; And

And an insulating layer formed on the conductive layer and including an adhesive insulating resin,

Wherein the conductive layer and the insulating layer include heat dissipation particles that are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed,

The average diameter of the heat radiation particles is 1/10 or more to 1/2 or less of the diameter of the conductive particles,

Wherein the heat radiation particles are contained in a volume ratio of 3% to 50% with respect to the adhesive insulating resin,

The heat dissipation particles are formed by coating conductive particles on non-conductive resin particles,

Wherein the adhesive insulating resin comprises a flux and a surface active agent,

Wherein the flux and the surface active agent have a boiling point lower than a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed.

The method according to claim 1,

Wherein the conductive layer and the insulating layer are alternately laminated.

The method according to claim 1,

Wherein the adhesive insulating resin is at least one selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photoreactive resin.

The method according to claim 1,

Wherein the adhesive insulating resin comprises a surface-activated resin.

delete

The method according to claim 1,

Wherein the conductive material of the heat dissipating particles is at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, tungsten, carbon nanotube (CNT), and mixtures thereof.

delete

A semiconductor mounting method for mounting a semiconductor chip having an electrode corresponding to a substrate on which a plurality of substrate electrodes are formed,

A conductive layer formed between the substrate electrode and the semiconductor chip electrode, the conductive layer including an adhesive insulating resin and conductive particles that are not melted at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed; Disposing an anisotropic conductive adhesive containing an insulating layer containing a resin and selectively containing heat dissipating particles that do not melt at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed in the conductive layer and the insulating layer;

And heating / pressing the conductive adhesive, wherein the adhesive insulating resin is melted so that the unfused conductive particles are inserted between the plurality of semiconductor chip electrodes opposed to the plurality of substrate electrodes to be electrically connected Steps taken; And

And adhering the substrate and the semiconductor chip by curing the adhesive insulating resin,

Wherein the flux and the surface active agent have a boiling point lower than a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed,

Wherein the size of the heat dissipation particles is smaller than a final joint distance between the plurality of substrate electrodes and the plurality of semiconductor chip electrodes.

delete

14. The method of claim 13,

delete