KR101806730B1 - 점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 저온 연신 공정에서 사용되는 다이싱-다이 본딩 필름으로서, 기재필름 및 상기 기재필름 상에 형성되며, 점착력 및 탄성율이 다른 상부 층과 하부 층을 포함하는 점착층을 포함하는 다이싱-다이 본딩 필름이 제공된다.

Description

점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법{Film including adhesive layer with different adhesive strength and elasticity and method thereof}
본 발명은 점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점착력 및 탄성율의 차이를 갖는 서로 다른 점착제 조성물을 이용하여 복수의 점착층을 갖는 필름을 별도의 라미네이팅 공정 없이 형성할 수 있는 방법 및 이에 의해 제조된 필름에 관한 것이다.
반도체 패키지 가공용 다이싱-다이 본딩 필름은 일반적으로 칩 분단 시 반도체 칩을 지지해주고 픽업 시 박리를 용이하게 해주는 다이싱 테이프와 칩을 적층할 때 사용되는 다이 본딩 테이프로 구성되어 있다.
다이싱 테이프는 반도체 칩의 분단 시에는 반도체 웨이퍼를 충분히 지지하여 웨이퍼의 파손 및 오염물 침투를 방지해야 하고, 칩 분단 후 픽업 공정 시 웨이퍼의 파손 없이 박리되어야 하며 잔여물이 남아 오염되는 현상이 없어야 한다.
도 1은 일반적인 반도체 패키지 제조 공정을 도시한 도면이다.
반도체 제조 공정에서 회로 설계된 웨이퍼는 다음과 같은 패키징 공정을 거친다.
700 미크론 이상의 두께를 갖는 웨이퍼를 백그라인딩된 후 웨이퍼 하면(이면)에 다이싱 테이프 또는 다이싱-다이 본딩 필름이 라미네이션된다. 이후, 다이싱을 통해 웨이퍼는 큰 직경을 갖는 크기에서 작은 칩들로 분리된다.
분리된 각 칩들은 PCB 기판이나 리드프레임 기판 등의 지지부재에 접착공정을 통해 본딩된다.
반도체 제조 공정은, 웨이퍼의 박막화(백그라인딩 공정), 웨이퍼 이면에 다이싱 필름(테이프) 또는 다이싱-다이 본딩 필름을 마운팅하는 공정(마운팅 공정), 마운팅된 웨이퍼를 일정한 크기로 절단하는 공정(다이싱 공정), 다이싱이 완료된 웨이퍼에 자외선를 조사하는 공정(자외선 조사 공정), 개별화된 칩 하나하나를 들어올리는 공정(픽업 공정), 들어올린 칩을 지지부재에 접착시키는 공정(다이 본딩 공정)으로 이루어진다.
최근에는 다이싱-다이 본딩 필름을 사용하는 방식이 증가하고 있다. 이 방식은 필름의 상부에 다이싱 필름 역할을 하는 에폭시를 위치시키고 다이싱 필름의 점착제와 필름상 에폭시 사이에서 픽업시켜서 종래의 다이싱과 다이 본딩의 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. 50 미크론 이하의 박형 웨이퍼를 사용하게 되면서 다이아몬드 블레이드를 이용한 다이싱 공정은 웨이퍼에 가해지는 압력이 크다.
이처럼 웨이퍼에 전달되는 압력이 상대적으로 강해지면 웨이퍼의 절단면 외에 크랙이 야기되므로 새로운 칩의 개별화 공정이 필요하다.
대표적인 예가 레이저 다이싱, 다이싱 비포 그라인딩(DBG, Dicing Before Grinding) 공정이다. 레이저 다이싱은 웨이퍼를 레이저를 이용하여 절단하는 기술로, 그 대표적인 예로 스텔스 다이싱이 있다.
이는 내부에 레이저를 집광시켜 선택적으로 개별부를 형성하고, 그 뒤 -20℃ 내지 0℃ 정도의 저온에서 물리적인 인장을 통하여 선택적 개질부 라인을 따라 웨이퍼와 접착층이 동시에 개별화되는 방법이다.
DBG는 700 미크론 이상의 두꺼운 웨이퍼 상태에서 블라이드 혹은 레이저 다이싱을 실시하고 웨이퍼의 뒷면을 그라인딩하는 방법이다.
레이저를 이용하는 칩 분단 방법에 있어, 저온 연신 공정에서 다이싱 필름의 충분한 탄성율을 확보하여 칩의 분단이 용이하게 이루어지도록 해야함과 동시에 높은 점착력을 확보하여 점착층으로부터 칩 및 링 프레임과의 박리를 방지해주어야 한다.
그러나 일반적으로 연신 공정에서의 탄성율을 확보해 주기 위해 점착층의 탄성율을 증가시킬 경우 점착층의 점착력이 낮아져 저온 연신 공정에서 상부 칩과의 박리가 일어날 수 있다.
이에, -20℃ 내지 0℃의 저온의 레이저 다이싱 공정에서 파단 시 접착 필름이 부착된 개개의 반도체 칩과 점착 필름이 적합하게 파단되는 레이저 다이싱용 점착 필름의 개발이 요망되고 있다.
공개특허 10-2011-0115982는 다이 본드 필름이 인장 장력에 의해 적합하게 파단되는 열경화형 다이 본드 필름을 제공하는 것으로, 열경화 전의 25℃에서의 파단 신장률이 40% 초과 500% 이하인 열경화형 다이 본드 필름을 제공하였으나, 그 이하에 온도에서 적합하게 파단되는 점은 개시하고 있지 않다.
기존의 광경화형 다이싱-다이 본딩 필름의 다이싱 점착 테이프는 아크릴계 점착 바인더 및 광경화형 올리고머 혼합물에 소량의 광개시제 및 열경화제로 이루어진 혼합 점착 조성물로 제조되어 왔으며, 이를 이용하여 점착층의 점착력 및 탄성율을 구분하려는 시도는 다양하게 이루어져 왔다.
예를 들어 일본특허 출원번호 2010-083576에서는 점착층의 영역을 패턴화하여 고점착 영역과 저점착 영역을 구분하여 분단시 칩 파손을 억제하여 픽업을 개선하였으나, 점착층 영역을 나누기 위해서는 추가 공정이 필요하다는 문제점이 발생한다.
또한 레이저를 이용한 칩의 분단과 같은 저온 연신 공정에서는 저온에서의 높은 탄성율과 높은 점착력이 동시에 요구되어 기존의 단일 점착층으로는 한계가 있다. 이에 기능성 다층 점착층의 적용이 고려되고 있으나, 일반적으로 다층 점착층을 제조하는 방식인 라미네이팅 공정 방식으로 구현할 경우 생산성의 감소와 층간 박리, 보이드 및 이물질 유입 등의 결함으로 수율이 감소하여 그 방식의 개선이 필요하다.
상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 단일 공정으로 저온 연신 공정에 적합한 점착력 및 탄성율이 다른 점착층을 포함하는 필름 및 이의 제조 방법을 제안하고자 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저온 연신 공정에서 사용되는 다이싱-다이 본딩 필름으로서, 기재필름; 및 상기 기재필름 상에 형성되며, 점착력 및 탄성율이 다른 상부 층과 하부 층을 포함하는 점착층을 포함하는 다이싱-다이 본딩 필름이 제공된다.
상기 상부 층과 하부 층의 두께 비율은 3:7 내지 7:3 범위를 가질 수 있다.
상기 상부 층과 하부 층의 두께 비율은 4:6 내지 6:4 범위를 가질 수 있다.
상기 상부 층 및 하부 층의 두께는 4 내지 100 ㎛ 범위를 가질 수 있다.
상기 상부 층 및 하부 층의 두께는 10 내지 60 ㎛ 범위를 가질 수 있다.
상기 점착층의 상기 상부 층 형성을 위한 제1 점착층 조성물 용액과 상기 하부 층 형성을 위한 제2 점착층 조성물 용액은 서로 분리된 두 개의 슬릿을 갖는 듀얼-레이어 슬롯 코터를 통해 상기 기재필름에 동시에 도포될 수 있다.
상기 듀얼-레이어 슬롯 코터는, 제1 슬롯 다이, 제2 슬롯 다이 및 미드블럭을 포함하며, 상기 제1 슬롯 다이와 상기 미드블럭 사이에 상기 제1 점착층 조성물 용액을 도출하는 제1 슬릿이 형성되고, 상기 미드블럭과 상기 제2 슬롯 다이 사이에 상기 제2 점착층 조성물 용액을 토출하는 제2 슬릿이 형성될 수 있다.
상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 두께는 100 내지 1000 ㎛ 범위를 가질 수 있다.
상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 두께는 200 내지 750 ㎛ 범위를 가질 수 있다.
상기 저온 연신 공정은 -20℃ 내지 0℃의 저온의 레이저 다이싱 공정일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 저온 연신 공정에서 사용되는 다이싱-다이 본딩 필름을 제조하는 방법으로서, 서로 분리된 두 개의 슬릿을 갖는 듀얼-레이어 슬롯 코터를 이용하여 기재필름 상에 점착력 및 탄성율이 다른 제1 점착층 조성물 용액 및 제2 점착층 조성물 용액을 동시에 도포하여 점착층을 형성하는 단계를 포함하는 다이싱-다이 본딩 필름 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 단일 공정으로 점착층의 상부(다이 부착부)와 하부(기재필름 부착부)의 점착력 및 탄성율을 다르게 형성하기 때문에 공정 비용이 절감되며 링프레임에 대한 점착력이 높아 링프레임 탈리가 발생하지 않고 픽업 성공율이 우수한 장점이 있다.
도 1은 일반적인 반도체 패키지 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이싱-다이 본딩 필름의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼-레이어 슬롯 코터를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착층의 상부 층과 하부 층의 제조예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점착층의 하부 층의 제조예를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 서로 다른 탄성율과 점착력을 가진 제1 점착층 조성물 용액 및 제2 점착제 조성물 용액을 동시에 도포하여 이중 용액층을 형성하고, 제1 점착층 조성물 용액 및 제1 점착층 조성물 용액 내에 존재하는 유기 용제의 건조과정을 거쳐 서로 다른 탄성율 및 점착력을 갖는 점착층을 포함하는 다이싱-다이 본딩 필름을 제조하는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다이싱-다이 본딩 필름의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 다이싱-다이 본딩 필름은 기재필름(200), 점착층(202) 및 접착층(204)을 포함할 수 있다.
기재필름(200)은 다이싱 시 점착층(202)을 지지해주고, 연신 공정이 가능하도록 상온에서 연신이 가능한 필름인 것이 바람직하다.
다이싱 공정에서 점착층(202)은 웨이퍼가 흔들리지 않도록 붙잡아 주는 역할을 한다.
연신 공정은 다이싱이 완료된 후 개별화된 칩을 픽업하기 용이하게 하기 위해 칩과 칩 사이의 간격을 늘려주는 공정이다.
기재필름(200)으로는 다양한 고분자 필름이 사용될 수 있다.
기재필름(200)은 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 혼합물이 사용될 수 있다.
기재필름(200)의 두께는 강한 신장도, 작업성 등의 측면에서 30-300㎛, 바람직하게는 50-200㎛가 될 수 있다.
기재필름(200)의 상부에 점착층(202)이 형성된다.
기재필름(200)에 점착층(202)을 형성시키는 방법은 점착층 조성물 용액을 직접 코팅할 수도 있고, 이형 필름 등에 점착층 조성물 용액을 코팅하고 건조 완료한 후 전사 방식에 의해 전사시킬 수도 있다.
본 실시예에 따른 점착층 조성물은 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다.
본 실시예에 따른 점착층(202)은 서로 다른 점착력 및 탄성율을 갖는 상부 층(202-1) 및 하부 층(202-2)을 포함한다.
본 발명의 점착층 조성물 중 칩 또는 칩과 접촉하는 접착층(204)과 접촉하는 상부 층(202-1)은 알킬기, 히드록시기를 갖는 아크릴계 공중합체 및 이중결합을 포함하는 아크릴 모노머 또는 공중합체, 광개시제, 경화제를 포함할 수 있다.
기재필름(200)에 부착되는 하부 층(202-2)은 상부 층(202-1) 대비 탄성율이 높은 고탄성층으로 정의되며, 알킬기, 히드록시기를 갖는 아크릴계 공중합체 및 경화제를 포함할 수 있다. 또한 본 실시예에 의한 하부 층(202-2)에는 점착층 조성물에 탄성력을 향상시킬 수 있는 반응형 가소제인 액상 폴리이소프렌 고무가 사용될 수 있다. 액상 폴리이소프렌 고무는 하기의 화학식으로 이루어져 있으며, 수평균 분자량이 2만~10만이고, 점도가 100~2000 cps(25℃), 유리전이 온도가 -100℃~-50℃이고, 비중이 0.85~1.0인 것을 특징으로 한다.
[화학식]
Figure 112016077274110-pat00001
상기한 아크릴계 공중합체는 하나 이상의 알킬기, 하나 이상의 히드록시기를 포함할 수 있다.
아크릴계 공중합체에서 알킬기, 히드록시기 배열 순서는 특별히 제한되지 않는다. 또한 아크릴계 공중합체에서 하나 이상의 알킬기, 하나 이상의 히드록시기는 각각 연속적으로 배열될 수 있다.
아크릴계 공중합체는 하나 이상의 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 하나 이상의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 공중합한 공중합체일 수 있다.
히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 히드록시기를 포함하고, 상기 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 갖는 (메타)아크릴레이트와 공중합 가능한 단량체를 의미할 수 있다. 예를 들면, 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)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 에스테르 모이어티에 탄소 1개 내지 20개의 선형 또는 분지형의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, iso-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 및 라우릴(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
경화제는 특별히 제한되지 않지만, 열 경화제일 수 있다. 예를 들면, 이소시아네이트계, 에폭시계, 아지리딘계, 멜라민계, 아민계, 이미드계, 카르보디이미드계 및 아미드계로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 일수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 본 실시예에 따른 경화제는 이소시아네이트계 경화제인 것이 바람직하다.
이소시아네이트계 경화제는 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다.
예를 들면, 이소시아네이트계 경화제는 트리메틸올프로판 톨루엔 디이소시아네이트(TMP-adduct), 2,4-트릴렌디이소시아네이트, 2,6-트릴렌디이소시아네이트, 수소화 트릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탈-4,4-디이소시아네이트, 1,3-비스이소시아나토메틸시클로헥산, 트라메틸크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판의 트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리메틸올프로판의 크실렌 디오소시아네이트 어덕트, 토리페닐메탄토리이소시아네이트 및 메틸렌 비스 트리 이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있다.
경화제는 점착층 조성물에서 있어서 아크릴계 공중합체 100중량부 기준으로 3-10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 적절한 점착력을 가져 픽업 성공율을 높일 수 있고, 초기 점착력이 높아 소잉(sawing) 공정 시 잘려진 칩의 비산 또는 링프레임 탈리 현상이 발생하지 않는다. 바람직하게는, 아크릴계 공중합체 100중량부 기준으로 5-7중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 상부 층(202-1)에 적용되는 점착층 조성물은 하기의 방법에 의해 제조될 수 있다.
히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 아크릴계 공중합체에 경화제와 광개시제를 첨가하는 방법 또는 아크릴 공중합체와 아크릴레이트를 혼합한 혼합 조성물에 경화제와 광개시제를 첨가하는 방법 등에 의해 제조될 수 있다.
점착층 조성물 제조는 통상의 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 용매 예를 들면 메틸 에틸 케톤에 아크릴계 공중합체와 경화제 및 광개시제를 첨가하고 25-30℃에서 30 ~ 60분 동안 교반함으로써 제조될 수 있다.
본 실시예에 따른 하부 층(202-2)에 적용되는 점착층 조성물은 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트기를 포함하는 아크릴계 공중합체에 경화제를 첨가하는 방법으로 제조될 수 있다.
본 실시예에 따른 점착층(202)의 전체 두께는 3-40㎛, 바람직하게는 5-30㎛일 수 있다.
상부 층(202-1)과 하부 층(202-2)의 두께 비율은 3:7 내지 7:3 범위일 수 있으며, 바람직하게는 4:6 내지 6:4 범위를 가질 수 있다.
상부 층(202-1)과 하부 층(202-2)의 두께 비율에서 상부 층(202-1)의 비율이 3보다 낮을 경우 점착력이 저하되어 칩의 박리가 일어날 수 있다. 또한 하부 층(202-2)의 비율이 3보다 작을 경우 저온 연신 공정에서 적절한 탄성율을 부여해 줄 수 없어 칩의 분단력 저하가 초래될 수 있다.
본 실시예에서, 점착층(202) 형성을 위한 제1 점착층 조성물 용액 및 제2 점착층 조성물 용액의 동시 도포는 듀얼-레이어 슬롯 코팅(Dual-layer slot coating)을 통해 이루어진다. 듀얼-레이어 슬롯 코팅을 통해 균일한 두께의 이중 용액층을 용이하게 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼-레이어 슬롯 코터를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 듀얼-레이어 슬롯 코터는 제1 슬롯 다이(슬롯 다이 상판, 300), 제2 슬롯 다이(슬롯 다이 하판, 302) 및 미드블럭(304)을 포함할 수 있다.
미드블럭(304)은 제1 슬롯 다이(300) 및 제2 슬롯 다이(302) 사이에 위치한다.
제1 슬롯 다이(300)에는 제1 주입부(미도시)가 연결되며, 제1 주입부를 통해 주입되는 제1 점착층 조성물 용액을 저장하는 제1 챔버(미도시)가 형성된다.
또한, 제2 슬롯 다이(302)에는 제2 주입부(미도시)가 연결되며, 제2 주입부를 통해 주입되는 제2 점착층 조성물 용액을 저장하는 제2 챔버(미도시)가 형성된다.
제1 슬롯 다이(300)와 미드블럭(304)에 의해 제1 점착층 조성물 용액이 토출되는 제1 슬릿(310)이 형성된다.
또한, 제2 슬롯 다이(302)와 미드블럭(304)에 의해 제2 점착층 조성물 용액이 토출되는 제2 슬릿(312)이 형성된다.
본 실시예에 따르면, 제1 슬릿(310) 및 제2 슬릿(312)에서 제1 및 제2 점착층 조성물 용액이 동시에 토출되면서 상부 층(102-1) 및 하부 층(102-2)을 포함하는 점착층(102)이 형성된다.
듀얼-레이어 슬롯 코팅을 이용하여 용액을 도포할 경우 와류를 형성하지 않고 안정한 흐름을 지니도록 하는 것이 중요하다. 점착층(202)의 상부 층(202-1) 두께 비율이 3보다 낮을 경우 와류 형성으로 인하여 두 점착층 조성물 용액이 혼합 될수 있다. 또한 하부 층(202-2)의 두께 비율이 3보다 낮을 경우, 슬롯 코팅 공정 중 점착층 조성물 용액이 계량된 양만큼 도포되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 점착층 조성물 용액의 도포 두께는 4 내지 100 ㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 10 내지 60 ㎛일 수 있다. 제2 점착층 조성물 용액의 도포 두께는 4 내지 100 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 60 ㎛일 수 있다.
상기한 바와 같이, 각 층의 두께 비율은 3:7 내지 7:3 범위 이내로 결정된다.
본 발명의 일 실시예에서, 미드블럭(304)의 길이는 200 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 400 내지 600 ㎛일 수 있고, 슬롯 다이(300,304) 및 지지층(320) 사이 공간(코팅 갭)의 길이는 12 내지 300 ㎛일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 180 ㎛일 수 있다.
또한, 제1 점착층 조성물 용액 구획의 제1 슬릿(310)의 두께는 100 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 200 내지 750 ㎛일 수 있고, 제2 점착층 조성물 용액 구획의 제2 슬릿(312) 두께는 100 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 200 내지 750㎛일 수 있다. 다이 립 길이는 500 내지 2000 ㎛일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 점착층-링프레임에 대한 접착력은 1 내지 3N/25mm가 될 수 있다.
본 실시예에 따른 접착층(204)은 에폭시 수지를 경화시키기 위한 경화촉진제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 이미다졸계나 아민계 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착층(204)은 웨이퍼와의 부착력을 증가시키기 위하여 실란 커플링제를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
접착층(204)의 코팅 방식도 점착층(102)과 마찬가지로 균일한 도막 두께를 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다, 접착층의 코팅 두께는 5 내지 100㎛, 바람직하게는 10 내지 80㎛일 수 있다.
점착층(202)-접착층(204)에 대한 접착력은 0.05 내지 0.5N/25mm가 될 수 있다.
접착층(204)은 접착층을 외부 이물로부터 보호하고, 롤상으로 권취하기 용이하게 하기 위하여 이형필름을 더 포함할 수 있다.
[실시예]
하기 실시예와 비교예에서 사용된 각 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
1.아크릴계 공중합체
2.경화제 : 이소시아네이트계 경화제인 트리메틸올프로판 톨루엔디이소시아네이트(TMP-adduct type, AK-75, ㈜ 애경화학)
메틸 에틸 케톤 25중량부에, 상기 각 성분을 하기 표 1에 기재된 함량(단위: 중량부)으로 첨가하고, 25℃에서 1시간 동안 교반시켜 다이싱-다이 본딩 필름용 조성물을 제조하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점착층의 상부 층과 하부 층의 제조예를 나타낸 것이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 제2 점착층 조성물에는 수산기를 갖는 아크릴공주합체와 이를 경화시킬 수 있는 경화제가 포함되며, 제1 점착층 조성물과는 달리 광경화영역(아크릴레이트 및 광개시제)가 포함되지 않는다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 도 6과 같이, 제2 점착층 조성물에 액상 이소프렌 고무와 광경화 영역(아크릴레이트 및 광개시제)가 더 포함될 수 있다.
액상 이소프렌 고무의 바람직한 함량 범위는 1내지 35wt%이며, 액상 이소프렌 고무의 함량이 1wt% 미만인 경우에는 탄성율 향상의 기능을 부여하기 어려우며, 35wt%를 초과할 경우에는 binder polymer와의 상분리현상이 발생하여 균일한 도막을 형성할 수 없다.
광경화 영역의 바람직한 함량 범위는 0.2wt%내지 10wt%이며, 광경화 영역의 함량이 0.2wt% 미만인 경우에는 광경화에 의한 탄성율 향상의 기능을 부여하기 어려우며, 10wt를 초과할 경우에는 도막의 hardness가 증가하여 저온 expanding 시 도막의 균열이 발생할 수 있다.
실험예:다이싱-다이 본딩 필름 조성물의 물성 측정
실시예와 비교예에서 제조한 필름 조성물을 이형 PET 필름에 8㎛의 두께로 코팅한 다음, 기재필름인 폴리올레핀 필름에 전사하여 25℃에서 3일 동안 에이징하였다. 에이징된 시료를 칩과 부착이 되는 접착층과 합지하여 다이싱-다이 본딩 필름을 제조하였다. 이형 PET필름, 접착필름, 점착층 및 폴리올레핀 필름으로 구성된 4층 구조의 필름을 완성하였다. 하기의 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표에 나타내었다.
접착층 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, 100에서 20분간 건조한 뒤 상온에서 1일간 보관하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
Thickness ratio(%) 제1 점착층(상부) 30 50 70 100 0 20 80
제2 점착층(하부) 70 50 30 0 100 80 20
코팅성 Good Good Good Good Good Bad Bad
접착층과 점착층간
박리력(N/25mm)		 1.10 1.11 1.12 1.12 0.33 0.54 0.67
접착층과 SUS간
박리력(N/25mm)		 10.5 10.6 10.7 10.7 3.2 4.3 3.6
Tack(g/mm^2) 31 34 34 36 5 12 15
링프레임 미탈리율(%)
ex. 탈리 미발생: 100%		 100% 100% 100% 100% 0% 10% 25%
저온 분단율(%)
(측정온도: -15℃)		 100% 100% 100% 60% 링프레임 탈리로
평가불가		 70% 70%
표 1에 나타난 바와 같이, 점착층의 상부 층과 하부 층의 두께 비율이 3:7 내지 7:3인 경우에는 전체적인 특성이 우수한 것으로 평가되었으나, 나머지 비율에서는 코팅성이 낮아지거나 박리력이 낮아진다.
<물성 측정 방법>
1.접착층과 점착층 간의 박리력: 박리력 측정은 한국 공업 규격 KS-A-01107(점착 테이프 및 점착 시트의 시험방법)의 8항에 따라 측정하였다. 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱-다이 본딩 필름을 2kg의 하중의 압축 롤러를 이용하여 300mm/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하였다. 압착하고 30분 경과 후 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 25mm를 벗겨낸 후 인장 강도기(Instron Series 1X/s Automated materials Tester-3343)의 위쪽 클립에 시험편을 놓고 다이 접착 필름을 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/분의 인장 속도로 당겨 벗겨질 때의 하중을 측정하였다.
2.점착층과 링프레임(SUS) 간의 박리력: 박리력 측정은 한국 공업 규격 KS-A-01107(점착 테이프 및 점착 시이트의 시험 방법)의 8항에 따라 시험하였다. 링프레임(SUS)에 점착필름 25mm, 길이 250mm의 시료를 붙인 후 2kg 하중의 압착 롤러를 이용하여 300mm/min의 속도로 1회 왕복시켜 압착하였다. 압착 후 30분 경과 후에 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 약 25mm를 벗긴 후, 시험편을 인장강도기의 위쪽 클립에 링프레임(SUS) 시험판 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/min의 인장속도로 당겨 벗길 때의 하중을 측정하였다. 인장 시험기는 Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343을 사용하였다.
3.점착성(tackiness):상기 제조한 시편을 이용하여 프로브 택 측정기(probe tack tester:tacktoc-2000)로 점착성을 측정하였다. 측정 방법은 ASTM D2979-71에 의거하여 깨끗한 프로브의 끝을 10+0.1mm/sec의 속도와 9.79+1.01kPa의 접촉 하중으로 1.0+0.01초 동안 시편의 점착층과 접촉시킨 다음 떼었을 때 필요한 최대 힘을 측정하였다. 본 발명의 코팅방법으로 형성된 점착층의 상부와 하부의 점착력을 각각 측정하였다.
4.픽-업(pick-up) 성공률 : 상기 제조된 다이싱-다이 본딩 필름에서 PET 필름을 제거하고 웨이퍼를 마운팅하고 다이싱 과정을 거친다. 웨이퍼(thickness 50um) 중앙부의 칩 200개에 대하여 다이 본더 장치를 이용하여 픽업 성공률을 측정하였다.
5. 탈리율: 20매의 웨이퍼를 laser 다이싱 후 픽-업(pick-up)공정을 진행 할 때 10mm expanding에서 탈리 유무를 비율로 판정하였다.
6. 저온 칩 분단성 : 상기 제조된 다이싱 다이 본딩 필름에서 PET 필름을 제거하고 웨이퍼를 마운팅하고 laser 다이싱 과정을 거친다. -10℃의 온도에서 칩을 expanding 분단을 하고 웨이퍼(thickness 50um) 중앙부의 칩 200개에 대하여 다이 분단성을 비율로 측정하였다.
상기한 본 발명의 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.

Claims (11)

  1. -20℃ 내지 0℃의 저온 연신 공정에서 사용되는 다이싱-다이 본딩 필름으로서,
    기재필름; 및
    상기 기재필름 상에 형성되며, 점착력 및 탄성율이 다른 상부 층과 하부 층을 포함하는 점착층을 포함하되,
    상기 상부 층과 하부 층의 두께 비율은 3:7 내지 7:3 범위를 가지며,
    상기 점착층의 상기 상부 층 형성을 위한 제1 점착층 조성물 용액과 상기 하부 층 형성을 위한 제2 점착층 조성물 용액은 서로 분리된 두 개의 슬릿을 갖는 듀얼-레이어 슬롯 코터를 통해 상기 기재필름에 동시에 도포되는 다이싱-다이 본딩 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 층과 하부 층의 두께 비율은 4:6 내지 6:4 범위를 갖는 다이싱-다이 본딩 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 층 및 하부 층의 두께는 4 내지 100 ㎛ 범위를 갖는 다이싱-다이 본딩 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 층 및 하부 층의 두께는 10 내지 60 ㎛ 범위를 갖는 다이싱-다이 본딩 필름.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 듀얼-레이어 슬롯 코터는,
    제1 슬롯 다이, 제2 슬롯 다이 및 미드블럭을 포함하며,
    상기 제1 슬롯 다이와 상기 미드블럭 사이에 상기 제1 점착층 조성물 용액을 도출하는 제1 슬릿이 형성되고,
    상기 미드블럭과 상기 제2 슬롯 다이 사이에 상기 제2 점착층 조성물 용액을 토출하는 제2 슬릿이 형성되는 다이싱-다이 본딩 필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 두께는 100 내지 1000 ㎛ 범위를 갖는 다이싱-다이 본딩 필름.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 두께는 200 내지 750 ㎛ 범위를 갖는 다이싱-다이 본딩 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저온 연신 공정은 -20℃ 내지 0℃의 저온의 레이저 다이싱 공정인 다이싱-다이 본딩 필름.
  11. -20℃ 내지 0℃의 저온 연신 공정에서 사용되는 다이싱-다이 본딩 필름을 제조하는 방법으로서,
    서로 분리된 두 개의 슬릿을 갖는 듀얼-레이어 슬롯 코터를 이용하여 기재필름 상에 점착력 및 탄성율이 다른 제1 점착층 조성물 용액 및 제2 점착층 조성물 용액을 동시에 도포하여 점착층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 상부 층과 하부 층의 두께 비율은 3:7 내지 7:3 범위를 가지는 다이싱-다이 본딩 필름 제조 방법.


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