KR101786085B1 - 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름 - Google Patents

반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR101786085B1
KR101786085B1 KR1020110031225A KR20110031225A KR101786085B1 KR 101786085 B1 KR101786085 B1 KR 101786085B1 KR 1020110031225 A KR1020110031225 A KR 1020110031225A KR 20110031225 A KR20110031225 A KR 20110031225A KR 101786085 B1 KR101786085 B1 KR 101786085B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
adhesive
diamine
siloxane
adhesive composition
polyimide resin
Prior art date
Application number
KR1020110031225A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120113490A (ko
Inventor
황남익
김상필
문기정
와타나베
심창훈
Original Assignee
도레이첨단소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이첨단소재 주식회사 filed Critical 도레이첨단소재 주식회사
Priority to KR1020110031225A priority Critical patent/KR101786085B1/ko
Publication of KR20120113490A publication Critical patent/KR20120113490A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101786085B1 publication Critical patent/KR101786085B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09J179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10—Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/35—Heat-activated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/12—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
    • C09J2301/124—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present on both sides of the carrier, e.g. double-sided adhesive tape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/304—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being heat-activatable, i.e. not tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 폴리이미드(Polyimide) 수지; 및 상기 폴리이미드 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 80 중량부 범위의 벤즈옥사진 (Benzoxazine) 수지를 포함하는 반도체 장치용 접착제 조성물; 및 상기 접착제 조성물로부터 형성되고, 유리 전이 온도(Tg)가 130 내지 200℃ 범위인 접착제층을 포함하는 접착필름에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 장치용 접착제 조성물은 산 이무수물과 디아민 및/또는 디이소시아네이트로부터 얻어지는 폴리이미드 수지와 벤즈옥사진 수지를 포함함으로써 접착 필름의 테이핑 작업 온도를 낮추면서도 우수한 신뢰성을 유지할 수 있다.

Description

반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름{ADHESIVE COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR APPATUS AND ADHESIVE FILM THE SAME}
본 발명은 반도체 조립 공정에서 사용되는 반도체 칩, 탑재용 기판, 리드 프레임 등을 접착하기 위한 접착 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리이미드를 포함함에도 접착 필름의 테이핑 작업온도를 현저히 낮출 수 있으며, 우수한 내열성과 신뢰성을 유지할 수 있는 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름에 관한 것이다.
최근 전자, 통신 산업의 발전은 기기의 성능 향상과 소형화, 경량화 등을 이루는 방향으로 발전을 거듭하고 있으며, 이에 따라 반도체 패키지(Package)의 고집적화, 미세화, 박막화 및 고신뢰성 등이 요구되고 있다. 이러한 요구를 달성하기 위하여, 내열성, 내마모성, 내후성, 전기절연성 등에서 우수한 신뢰성을 나타내는 폴리이미드 (Polyimide) 수지를 이용한 접착 필름이 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그러나 폴리이미드 수지를 이용하는 반도체 장치용 접착 필름은 300℃ 이상의 높은 테이핑 (Taping) 작업온도가 필수적으로 필요하므로, 접착 공정의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 극복하기 위한 방법으로 에폭시(Epoxy) 수지 또는 아크릴(Acryl) 수지 등을 이용한 접착 필름의 개발이 시도되고 있지만, 폴리이미드 수지가 발휘하는 신뢰성 수준을 달성하기가 어렵기 때문에, 고신뢰성이 요구되는 분야에서는 적용에 어려움을 겪고 있다.
따라서 접착 공정의 효율을 높이면서 내열성과 고신뢰성을 유지시킬 수 있는 반도체 실장용 접착제 조성물의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반도체 장치용 접착필름으로서 요구되는 물성을 만족시키는 동시에, 보다 낮은 온도에서도 접착제의 흐름성이 우수하여 테이핑 작업 온도를 낮출 수 있는 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 폴리이미드(Polyimide) 수지; 및 상기 폴리이미드 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 80 중량부 범위의 벤즈옥사진 (Benzoxazine) 수지를 포함하는 반도체 장치용 접착제 조성물을 제공한다.
여기서, 상기 폴리이미드 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 150 내지 230℃ 범위인 것이 바람직하다.
상기 폴리이미드 수지는 폴리이미드 실록산 공중합체 (polyimide siloxane copolymer)인 것이 바람직하다.
이때 상기 폴리이미드 실록산 공중합체는 (i)산 이무수물 (acid dianhydride)과 (ⅱ)디아민 및 디이소시아네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로부터 형성되며, 상기 디아민과 디이소시아네트는 각각 실록산 함유형과 실록산-프리형을 포함할 수 있다. 여기서, 디아민과 디이소시아네이트는 각각 실록산 함유형과 실록산-프리형을 혼용(混用)하는 것이 바람직하다.
상기 (i) 산 이무수물;과 (ⅱ) 디아민 및/또는 디이소시아네이트의 몰 비율은 1 : 0.95 - 1.05 몰 범위인 것이 바람직하며, 상기 디아민 및/또는 디이소시아네이트에서 실록산 함유형과 실록산-프리형의 몰 비율은 1 : 0.1-10 몰 범위인 것이 바람직하다.
또한 상기 벤즈옥사진 수지는 벤즈옥사진의 단일 중합 (Homo-polymerization) 생성물이 5% 질량이 감소하는 온도가 300℃ 이상이며, 유리 전이 온도가 150℃ 이하인 것이 바람직하다.
아울러 본 발명은 기재; 및 상기 기재의 일면 또는 양면 상에 형성되고, 상기 접착제 조성물로부터 형성된 접착제층을 포함하며, 상기 접착제층의 유리 전이 온도 (Tg)가 130 내지 200℃ 범위인 반도체 장치용 접착 필름을 제공한다.
본 발명에서는 폴리이미드 수지와 벤즈옥사진 수지를 특정 조성비로 함유하는 접착제 조성물을 사용함으로써, 종래의 폴리이미드계 접착 필름이 가지는 신뢰성을 유지함과 동시에 우수한 흐름성으로 인하여 테이핑 작업 온도를 낮출 수 있다.
따라서, 다이(Die) 부착용 필름, 리드프레임(Lead Frame) 고정용 필름, 리드프레임과 다이/칩(Chip)을 동시에 고정하는 접착필름 용도 등에서 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 장치용 접착 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 반도체 장치용 접착 필름의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 반도체 장치용 접착 필름의 단면도이다.
< 도면 부호의 설명 >
1: 기재
2: 접착제층
3: 보호필름
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
폴리이미드 (polyimide) 수지는 내열성, 내화학성, 전기절연성 및 기계적 특성이 우수한 성질로 인하여, 전자재료, 접착제, 코팅, 복합재료, 섬유 및 필름 재료 등의 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나 주로 필름용도로 응용된 폴리이미드는 유리 전이 온도(Tg)가 300℃ 이상이며 고온에서 흐름성이 거의 나타나지 않아 접착제 용도로서의 활용에는 한계가 있다.
본 발명에서는 폴리이미드의 물성을 개선하여 반도체 장치를 고정하기 위한 접착제 조성물 용도로 활용하기 위해서, 유리전이온도 (Tg)가 감소된 폴리이미드 수지와 벤즈옥사진 수지를 특정 조성비로 혼용(混用)하는 것을 특징으로 한다.
<반도체 장치용 접착제 조성물>
본 발명의 접착제 조성물에서 사용되는 첫번째 구성 성분은, 폴리이미드 (polyimide) 수지이다. 이러한 폴리이미드 수지는 당 업계에 통상적으로 알려진 산 이무수물과 디아민 및/또는 디이소시아네이트를 중합하여 제조될 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 유리 전이 온도 (Tg)를 낮출 수 있는 형태인 폴리이미드 실록산 공중합체 (polyimide siloxane copolymer)인 것이 바람직하며, 이때의 유리 전이 온도(Tg)는 150 내지 230℃ 범위일 수 있다.
상기 폴리이미드 실록산 공중합체는 (i)산 이무수물 (acid dianhydride)과 (ⅱ)디아민, 디이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물로부터 형성되며, 이때 디아민 및/또는 디이소시아네이트는 각각 실록산 함유형, 실록산-프리형 또는 이들의 혼합형태일 수 있다. 바람직하게는 실록산 함유형과 실록산-프리형을 혼용(混用)하는 것이다.
상기 폴리이미드 실록산 공중합체를 제조하는 실시형태는 크게 4가지 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, (i) 산 이무수물과 실록산 함유 디아민과 실록산 프리형 디아민; (ⅱ) 산 이무수물과 실록산 함유 디이소시아네이트와 실록산-프리형 디이소시아네이트; (ⅲ) 산 이무수물과 실록산 함유 디아민과 실록산-프리형 디이소시아네이트; (ⅳ) 산 이무수물과 실록산 함유 디이소시아네이트와 실록산-프리형 디아민 등일 수 있다.
상기 산 이무수물 (acid dianhydride)은 당 업계에 알려진 산 이무수물을 제한없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다. 이때 화학식 1 내 X의 구조는 폴리이미드 수지의 접착 특성 및 고온 흐름 특성에 연관될 수 있다
또한 상기 실록산 함유형 디아민 또는 디이소시아네이트는 분자 내 실록산기를 갖는 화합물이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이 바람직하다. 실록산기를 함유하는 디아민 또는 디이소시아네이트는 고온 공정시, 폴리이미드 접착제의 흐름 특성 및 기재와의 접착력과 연관되며, 동시에 폴리이미드의 유연성과 용해도를 조절하는 기능이 있다.
또한 상기 실록산-프리형 디아민 또는 디이소시아네이트는 당 업계에 알려진 통상적인 화합물을 제한 없이 사용할 수 있으며, 하기 화학식 3 내지 화학식 5로 표시되는 화합물 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 1종 이상 사용하는 것이 바람직하다.
Figure 112011024710684-pat00001
Figure 112011024710684-pat00002
Figure 112011024710684-pat00003
Figure 112011024710684-pat00004
Figure 112011024710684-pat00005
Figure 112011024710684-pat00006
Figure 112011024710684-pat00007
Figure 112011024710684-pat00008
Figure 112011024710684-pat00009
Figure 112011024710684-pat00010
상기 화학식에서,
W는 디아민일 경우에는 아민기(-NH2) 이며; 디이소시아네이트일 경우에는 이소시아네이트기(-NCO)를 나타낸다.
X는 화학식 6 내지 10에서 표시되는 4가 방향족 기 중에서 선택되며;
Y는 단일결합, 알킬렌기,
Figure 112011024710684-pat00011
,
Figure 112011024710684-pat00012
또는
Figure 112011024710684-pat00013
중에서 선택되며;
Z, R1 및 R6는 각각 탄소 1 내지 4의 알킬렌기이며;
R2 내지 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기이며;
R7 및 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 하이드록시기 및 카르복시기로 구성된 군에서 독립적으로 선택되며,
n은 1 내지 32의 정수이고,
m과 l은 각각 0 내지 5의 정수이다.
본 발명에서 폴리이미드 수지를 제조시, (i)산 이무수물과 (ⅱ)디아민 및/또는 디이소시아네이트의 함량은 각 물질의 순도와 제조되는 폴리이미드 수지의 분자량을 고려하여 조절하는 것이 바람직하다. 이때 (i)산 이무수물과 (ⅱ)디아민 및/또는 디이소시아네이트의 몰(mol) 비율은 1 : 0.95 - 1.05 몰 범위일 수 있으며, 1 : 0.97 - 1.03 mol 범위가 바람직하며, 더 바람직하게는 1 : 0.99 - 1.01 몰 범위이다. 디아민 및/또는 디이소시아네이트의 함량이 0.95 - 1.05 mol 범위를 벗어나는 경우 반응에 참여하지 않는 불순물이 존재하거나 접착제의 분자량이 너무 작아지고, 패키지(Package)의 신뢰성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.
또한 상기 디아민 및/또는 디이소시아네이트는 각각 실록산 함유형과 실록산-프리형을 혼용하며, 실록산-프리형의 함량은 폴리이미드 실록산 공중합체의 유리전이온도를 고려하여 조절하는 것이 바람직하다. 이때, 실록산 함유형과 실록산-프리형의 몰 비율은 1 : 0.1-10 몰 범위일 수 있다. 바람직하게는 1 : 0.2 - 5 mol 범위이며, 보다 바람직하게는 1 : 0.3 - 3 몰 범위이다. 이때 실록산-프리형의 함량이 0.1-10 mol 범위를 벗어나는 경우 제조되는 폴리이미드 실록산 공중합체의 유리전이온도가 너무 낮아지거나 또는 너무 높아질 수 있다.
본 발명의 폴리이미드 수지는 유리전이온도 (Tg)가 150 내지 230℃ 범위인 것이 바람직하다.
이때 폴리이미드 수지의 유리전이온도가 150℃ 미만인 경우에는 제조된 접착 필름이 고온 고습의 조건에서 수분에 취약하게 되거나 와이어 본딩(wire bonding)시 리드 쉬프트를 유발할 수 있으며, 패키지의 신뢰성을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한 폴리이미드 수지의 유리전이온도가 230℃를 초과하는 경우 벤즈옥사진 수지를 혼용하여 접착 필름을 제조하여도 테이핑 작업온도를 낮추는 효과가 미비하여 접착 공정의 효율을 높이기 어려울 수 있다.
본 발명의 접착제 조성물에서 사용되는 두번째 구성 성분은, 벤즈옥사진 수지이다.
상기 벤즈옥사진 수지는 하기 화학식 11로 표시되는 1종 이상의 벤즈옥사진 수지를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 화학식 12로 표시되는 벤즈옥사진 수지를 사용할 수 있다.
Figure 112011024710684-pat00014
Figure 112011024710684-pat00015
상기 화학식 11에서 R9는 단일결합, 알킬렌기(
Figure 112011024710684-pat00016
,
Figure 112011024710684-pat00017
등),
Figure 112011024710684-pat00018
,
Figure 112011024710684-pat00019
,
Figure 112011024710684-pat00020
중에서 선택된다.
이때, 벤즈옥사진 수지는 단일 중합 (Homo-polymerization)이 가능하다. 이러한 단일중합 생성물의 경우, 열분석 장비를 이용하여 5%의 질량이 감소하는 온도를 측정시, 300℃ 이상을 나타내는 것이 바람직하며, 유리전이온도의 측정시 150℃ 이하를 나타내는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 30-150℃ 범위일 수 있다. 이때 벤즈옥사진 중합 생성물이 300℃ 미만의 내열성을 가질 경우에는 패키지(Package)의 신뢰성을 저하시키는 요인이 될 수 있으며, 벤즈옥사진 중합 생성물의 유리전이온도가 30℃ 미만일 경우에는 접착 필름의 내열성을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한 벤즈옥사진 중합 생성물의 유리전이온도가 150℃를 초과할 경우에는 접착제의 흐름성을 개선하는 효과가 미비하여 접착 필름의 테이핑 작업 온도를 낮추는 효과가 감소할 수 있다.
상기 벤즈옥사진 수지의 함량은 폴리이미드 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 80 중량부일 수 있으며, 바람직하게는 0.3 내지 60 중량부 범위이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 40 중량부 범위이다. 이때 벤즈옥사진 수지의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 접착제의 흐름성을 개선하는 효과가 미비하여 접착 필름의 테이핑 작업 온도를 낮추는 효과가 감소하게 되며, 80 중량부를 초과할 경우에는 접착제가 브리틀(Brittle)하게 되어 접착 필름의 형태를 유지하는데 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 따라 폴리이미드 수지와 벤즈옥사진 수지를 포함하는 접착제 조성물로부터 얻어지는 접착제층은 유리전이온도가 130 내지 200℃ 범위일 수 있으며, 바람직하게는 140 내지 190℃ 범위이며, 보다 바람직하게는 150 내지 180℃ 범위일 수 있다. 이때 접착제 조성물의 유리전이온도가 130℃ 미만일 경우에는 고온 고습의 조건에서 수분에 취약하게 되어 접착제의 신뢰성을 저하시키는 요인이 될 수 있으며, 상기 접착제 조성물의 유리전이온도가 200℃를 초과할 경우에는 테이핑(Taping) 작업 온도를 낮추는 효과가 미미해진다.
본 발명의 접착제 조성물은 경우에 따라 접착제 내부 구조에 대한 견고성을 높여주고 테이핑시 작업성을 보다 좋게 하기 위해서, 필요에 따라 충전제를 포함할 수 있다. 상기 충전제는 유기 충전제, 무기 충전제 또는 이들의 혼합형태일 수 있다. 무기 충전제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 접착제 조성물 중 50 중량% 이하 범위 내로 첨가할 수 있다.
무기 충전제의 비제한적인 예를 들면, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 결정질 실리카, 비정질 실리카, 알루미나, 다이아몬드 분말, 석영분말, 지르콘 분말 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 또한 유기 충전제로는 각종 고무 충전제 등이 있으며, 이의 일례를 들면, 아크릴로니트릴부타디엔 고무, 실리콘 고무 충전제 등이 있다. 이들을 단독 사용할 수 있으며 또는 2종 이상 혼용할 수도 있다.
본 발명의 접착제 조성물은 벤즈옥사진 수지와 폴리이미드 수지의 혼합 상태이므로, 균일한 혼합과 용해를 위해 용매를 포함할 수 있다. 사용 가능한 용매로는 접착제 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 용매를 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 용매의 사용량은 전체 고형분 100 중량부 기준으로 하여 100 중량부 내지 900 중량부 범위일 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제 조성물은 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위 내에서, 점착성 부여 수지, 개시제, 저분자량체, 에폭시 수지, 경화제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 소포제, 계면 활성제, 발포제, 유기염, 증점제 (예, 오르벤 및 벤톤), 난연제, 표면처리제, 부식방지제, 안정화제, 커플링제, 밀착향상제, 레벨링제, 소포제, 접착 부여제 (예, 이미다졸-, 티아졸- 또는 트리아졸- 기본제제), 착색제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
<반도체 장비용 접착필름>
본 발명의 반도체 장치용 접착 필름은, 본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층이 기재의 일면 또는 양면에 형성된 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 장치용 접착 필름은 기재 (1); 및 상기 기재의 양면에 전술한 접착제 조성물을 도포하여 형성된 접착제층(2)을 포함할 수 있다. 이때 상기 접착제층 (2)의 외면(外面)에는 상기 접착제층의 표면을 보호하는 보호 필름 (3)이 적층되어 있을 수 있다 (도 3 참조).
또한, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 반도체 장치용 접착 필름은 도 2에 도시된 바와 같이, 기재 (1); 및 상기 기재의 일면에 상기 접착제 조성물을 도포하여 형성된 접착제층 (2)을 포함할 수 있다. 이때 상기 접착제층(2)의 외면에는 상기 접착제층의 표면을 보호하는 보호 필름 (3)이 적층되어 있을 수 있다.
상기 기재는 당 업계에 알려진 통상적인 기재를 제한 없이 사용할 수 있으며, 이의 비제한적인 예를 들면, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트, 폴리 카보네이트, 폴리이미드, 폴리 페닐렌술피드, 폴리 우레탄, 폴리 스티렌, 폴리아미드이미드 등이 있다. 특히 내열성 필름인 폴리이미드 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
접착력을 향상시키기 위해서, 상기 기재는 코로나 방전 처리, 플라즈마 처리, 케미컬 에칭 처리, 샌드 블라스트 처리, 프라이머 처리, 전기적 처리 등으로 전처리되거나 또는 후처리된 것일 수 있다.
이때 기재 필름의 두께는 특별히 제한되지 아니하나, 일례로 5 내지 150 ㎛ 범위일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛ 범위이다. 상기 두께 범위에 해당되는 기재필름을 사용할 경우, 테이핑 작업시 펀칭이 용이하며, 반도체 패키징의 박형화가 쉽게 확보될 수 있다. 본 발명에서 접착제층의 건조 두께는 접착 필름이 적용되는 패키지의 조건에 따라 적절히 조절될 수 있으며, 예를 들어 기재의 양면에 접착제층이 형성되어 있는 경우 양쪽 접착제층의 전체 두께가 약 1 내지 100 ㎛ 범위일 수 있다. 이때 양쪽 접착제층의 건조 두께를 서로 상이하게 조절할 수도 있다.
본 발명은 상기 접착제 조성물로부터 형성되는 접착제 층을 보호하기 위한 보호필름 (3)을 사용할 수 있다.
상기 보호필름의 재질은 특별히 한정되지 아니하며, 사용 가능한 보호 필름(3)의 비제한적인 예를 들면 폴리에틸렌 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 염화비닐, 불소계 수지 등이 있다.
또한 경우에 따라 선택적으로, 상기 보호 필름의 일면 또는 양면에는 보호 필름에 박리성을 부여하기 위한 코팅층이 형성되어 있을 수 있다. 상기 코팅층은 실리콘(Silicone) 수지, 불소 수지, 우레탄 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 코팅층이 상기 보호필름에 존재함으로써, 본 발명의 접착 필름 사용시 상기 보호 필름은 상기 접착 필름으로부터 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 기재의 일면에 상기 접착제층이 형성되어 있는 경우, 상기 기재의 타면에는 당 업계에 알려진 통상적인 접착제 조성물을 도포하여 형성된 제2 접착제층이 존재할 수 있다. 이때 상기 접착제 층 및/또는 제2 접착제층의 외면에는 상기 접착제층 및 제2 접착제층의 표면을 보호하는 보호 필름이 적층되어 있을 수 있다.
상기 보호필름의 두께는 특별히 제한되지 아니하나, 일례로 5 내지 150 ㎛ 범위일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 100 ㎛ 범위일 수 있다. 상기 보호필름의 박리력은 0.1~100 g/inch, 바람직하게는 1~30 g/inch인 것을 사용할 수 있다. 박리력이 전술한 범위에 해당되는 보호필름을 사용하는 경우, 접착제 층과 보호필름 간의 계면 접착력으로 인해 박리시 접착제의 손상이 없으며, 접착제 조성물이 도포되고 건조된 후 보호필름이 접합되더라도 공극이 발생하는 불량 문제가 초래되지 않는다
기재 상에 접착제층을 형성하는 방법으로는 특별히 제한되지 않으나, 일례로 본 발명의 접착제 조성물을 유기용매에 용해해서 제작한 접착제 니스를 기재 필름의 코팅한 후, 가열처리해서 용매를 제거함으로써 형성할 수 있다. 이때 사용되는 용매로는 폴리이미드 수지와 벤즈옥사진 수지를 용해하기에 용이한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, N,N 디메틸 포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 테트라하이드로퓨란 등의 용매에서 선택될 수 있다.
코팅방법으로는 롤 코트, 리버스 롤코트, 그라비아 코트, 바 코트, 콤마 코트 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
폴리이미드(Polyimide) 실록산(Siloxane) 공중합체의 제조
폴리이미드(Polyimide) 실록산(Siloxane) 공중합체는 다음 단계에 의해서 제조될 수 있다.
질소 도입관, 온도계, 교반기가 부착된 반응 용기에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 용액과 화학식 2로 표시되는 1종 이상의 실록산 함유 디아민과 화학식 3 내지 5로 표시되는 1종 이상의 실록산-프리 디아민을 투입하여 균일화될 때까지 교반하는 단계; 균일화 이후 5℃ 까지 반응기를 냉각 시키고 화학식 1로 표시되는 1종 이상의 산 이무수물을 용액 내에 투입한 후 5℃를 유지하며 1시간 가량 교반하는 단계; 수득된 용액을 상온의 질소 분위기에서 3시간 가량 반응을 시켜 폴리아믹산(Polyamic acid)을 합성하는 단계; 수득된 폴리아믹산에 크실렌을 첨가하고 160℃로 가열하여 5시간 가량 교반하면서 이미드화(Imidization) 및 물을 완전히 제거하는 단계; 수득된 폴리이미드 수지에 메탄올을 투입하여 폴리이미드 수지를 침전시키고, 여과법을 이용하여 고형성분을 분리하는 단계; 및 감압 조건하에서 80℃로 가열하여 용매를 제거하는 단계에 의해 상기 폴리이미드 수지를 제조할 수 있다.
반도체 장치용 접착 필름의 제조
상기 제조된 폴리이미드 실록산 공중합체와 상기 화학식 11로 표시되는 벤즈옥사진 수지를 테트라하이드로퓨란(THF) 용액과 함께 교반하고, 기재 필름 상에 도포한 후 건조하여 수득할 수 있다. 이때, 건조 조건은 테트라하이드로퓨란(THF)을 충분히 휘발 시키고 벤즈옥사진 수지로부터 반응 생성물을 수득할 수 있는 조건으로 150 내지 300℃의 조건에서 1 내지 20분간 건조할 수 있다.

Claims (10)

  1. (i) 하기 화학식 1로 표현되는 산 이무수물과 (ii) 디아민 및 디이소시아네이트 중 적어도 어느 하나로부터 형성되는 폴리이미드(Polyimide) 수지; 및
    하기 화학식 12로 표현되는 벤즈옥사진 (Benzoxazine) 수지를 상기 폴리이미드 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 80 중량부 포함하며,
    상기 산 이무수물과 상기 디아민 및/또는 디이소시아네이트의 몰 비율은 1: 0.95~1.05이고,
    상기 디아민 및 디이소시아네이트는 하기 화학식 2로 표현되는 실록산 함유형 및 하기 화학식 3으로 표현되는 실록산-프리형을 1: 0.1~10몰 범위로 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 접착제 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112017086544975-pat00030

    [화학식 2]
    Figure 112017086544975-pat00031

    [화학식 3]
    Figure 112017086544975-pat00032

    상기 화학식 1 내지 3에서 W는 디아민일 경우에는 아민기(-NH2) 이며; 디이소시아네이트일 경우에는 이소시아네이트기(-NCO)이고, X는 하기 화학식 6 내지 10에서 표시되는 4가 방향족 기 중에서 선택되고, R1 및 R6는 각각 탄소 1 내지 4의 알킬렌기이고, R2 내지 R5는 각각 탄소수 1 내지 4의 알킬기이며, n은 1 내지 32의 정수이고, m과 l은 각각 0 내지 5의 정수이다.
    [화학식 6]
    Figure 112017086544975-pat00033

    [화학식 7]
    Figure 112017086544975-pat00034

    [화학식 8]
    Figure 112017086544975-pat00035

    [화학식 9]
    Figure 112017086544975-pat00036

    [화학식 10]
    Figure 112017086544975-pat00037

    상기 화학식 9 내지 10에서 상기 Y는 단일결합, 알킬렌기,
    Figure 112017086544975-pat00038
    ,
    Figure 112017086544975-pat00039
    또는
    Figure 112017086544975-pat00040
    중에서 선택되고, Z는 각각 탄소 1 내지 4의 알킬렌기이다.
    [화학식 12]
    Figure 112017086544975-pat00041
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리이미드 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 150 내지 230℃ 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 접착제 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 벤즈옥사진 수지는 벤즈옥사진의 단일 중합물의 5% 질량이 감소하는 온도가 300℃ 이상이며, 유리 전이 온도(Tg)가 150℃ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 접착제 조성물.
  10. 기재; 및
    상기 기재의 일면 또는 양면 상에 형성되고, 제1항, 제2항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물로부터 형성된 접착제층을 포함하며,
    상기 접착제층의 유리 전이 온도(Tg)가 130 내지 200℃ 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 장치용 접착 필름.
KR1020110031225A 2011-04-05 2011-04-05 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름 KR101786085B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110031225A KR101786085B1 (ko) 2011-04-05 2011-04-05 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110031225A KR101786085B1 (ko) 2011-04-05 2011-04-05 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120113490A KR20120113490A (ko) 2012-10-15
KR101786085B1 true KR101786085B1 (ko) 2017-10-17

Family

ID=47283044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110031225A KR101786085B1 (ko) 2011-04-05 2011-04-05 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101786085B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100621939B1 (ko) 2002-05-30 2006-09-14 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 접착성 수지 및 이를 사용한 필름상 접착제
JP4145640B2 (ja) * 2002-11-28 2008-09-03 新日鐵化学株式会社 プリント回路基板用耐熱接着フィルム及びその製造方法
JP2008280497A (ja) 2007-04-13 2008-11-20 Sony Chemical & Information Device Corp ポリイミド組成物及びフレキシブル配線板
JP2009097013A (ja) 2007-09-27 2009-05-07 Hitachi Chem Co Ltd 封止用液状樹脂組成物、電子部品装置及びウエハーレベルチップサイズパッケージ
JP4455114B2 (ja) 2004-03-25 2010-04-21 タムラ化研株式会社 ビルドアップ基板層間絶縁材料用の熱硬化性樹脂組成物、樹脂フィルム、製品およびビルドアップ基板の層間絶縁材料

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100621939B1 (ko) 2002-05-30 2006-09-14 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 접착성 수지 및 이를 사용한 필름상 접착제
JP4145640B2 (ja) * 2002-11-28 2008-09-03 新日鐵化学株式会社 プリント回路基板用耐熱接着フィルム及びその製造方法
JP4455114B2 (ja) 2004-03-25 2010-04-21 タムラ化研株式会社 ビルドアップ基板層間絶縁材料用の熱硬化性樹脂組成物、樹脂フィルム、製品およびビルドアップ基板の層間絶縁材料
JP2008280497A (ja) 2007-04-13 2008-11-20 Sony Chemical & Information Device Corp ポリイミド組成物及びフレキシブル配線板
JP2009097013A (ja) 2007-09-27 2009-05-07 Hitachi Chem Co Ltd 封止用液状樹脂組成物、電子部品装置及びウエハーレベルチップサイズパッケージ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120113490A (ko) 2012-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101312754B1 (ko) 폴리아미드이미드 수지, 이의 수지 조성물, 난연성 접착제 조성물 및 이 조성물을 포함하는 접착제 시트, 커버레이 필름 및 인쇄 배선판
KR101472920B1 (ko) 폴리이미드계 접착제 조성물, 경화물, 접착 시트, 적층체, 플렉서블 프린트 기판
TWI616506B (zh) 使用聚醯胺醯亞胺樹脂之接著劑組成物
TWI424006B (zh) 熱硬化性聚醯亞胺矽樹脂組成物及其硬化皮膜
JP5679237B2 (ja) アルコキシシリル基含有シラン変性ポリイミド樹脂、樹脂ワニス、ポリイミド系接着剤、硬化物、接着シート、積層体およびフレキシブルプリント基板
KR20190027729A (ko) 수지 조성물, 수지 필름, 반도체 적층체, 반도체 적층체의 제조 방법 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2009177119A (ja) 積層型封止用フィルム
US20230331915A1 (en) Isocyanate-Modified Polyimide Resin, Resin Composition and Cured Product of Same
JP5083070B2 (ja) 封止用フィルム
KR100701988B1 (ko) 접착필름, 접착필름 부착 리드 프레임 및 이들을 이용한 반도체 장치
US6787614B2 (en) Thermosetting resin composition and process for producing the same
WO2020196070A1 (ja) 樹脂シート
JP5609357B2 (ja) 組成物およびそれからなる組成物シート
KR101786085B1 (ko) 반도체 장치용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름
TWI758489B (zh) 樹脂組成物及樹脂薄片
CN112534019A (zh) 使用了具有酰亚胺键的树脂及磷化合物的粘接剂组合物
TWI749090B (zh) 聚碳酸酯醯亞胺樹脂及包含此樹脂的樹脂組成物
WO2019187135A1 (ja) 熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、樹脂付き金属箔、積層体、プリント配線板及び半導体パッケージ
JP5494441B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物
JP2005154687A (ja) 接着剤組成物、接着部材、半導体搭載用支持部材及び半導体装置
JP2005146118A (ja) ポリアミドイミドの製造方法、これにより得られるポリアミドイミド及びポリアミドイミドワニス。
JP2005089616A (ja) 熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物
TW202022006A (zh) 使用了具有醯亞胺鍵之樹脂及磷化合物之黏接劑組成物
JP2020143237A (ja) 接着剤組成物
JP5354215B2 (ja) 接着剤組成物、接着剤硬化物、積層体及びフレキシブルプリント基板

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant