KR102056178B1

KR102056178B1 - 전자 디바이스 패키지용 테이프

Info

Publication number: KR102056178B1
Application number: KR1020187009129A
Authority: KR
Inventors: 토루 사노; 지로우 스기야마; 마사미 아오야마; 쿠니히코 이시구로
Original assignee: 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2019-12-16
Also published as: JPWO2017168820A1; MY192601A; CN108076669A; CN108076669B; TWI643930B; KR20180067522A; WO2017168820A1; TW201739871A; JP6775005B2; SG11201802282VA

Abstract

접착제층을 예비 경화할 때 반도체, 접착제층 및 반도체칩의 적층체에 휨이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 또한, 플립 칩 접속 시에 접착제층에 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있는 전자 디바이스 패키지용 테이프를 제공한다. 본 발명의 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 기재 필름과 점착제층을 갖는 점착 테이프와, 점착제층의 기재 필름과 반대측에 적층하여 형성된 금속층과, 금속층의 점착제층과 반대측에 설치되어 있으며, 금속층을 전자 디바이스의 이면에 접착하기 위한 접착제층을 갖고, 접착제층은, 100℃에서 3시간 가열한 후의 25℃에서의 저장 탄성률이 10GPa 이하이고, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화율이 10 내지 100％인 것을 특징으로 한다.

Description

전자 디바이스 패키지용 테이프

본 발명은, 전자 디바이스 패키지용 테이프에 관한 것으로, 특히, 금속층을 갖는 전자 디바이스 패키지용 테이프에 관한 것이다.

최근, 휴대 전화나 노트북 PC 등의 전자 기기는, 한층 더한 박형화·소형화가 요구되고 있다. 그래서, 전자 기기에 탑재되는 반도체 패키지 등의 전자 디바이스 패키지를 박형화·소형화하기 위해서, 전자 디바이스나 회로 기판의 전극 수를 증가시켜 피치도 더욱 좁게 하고 있다. 이러한 전자 디바이스 패키지에는, 예를 들어 플립 칩(FC; Flip Chip) 실장 패키지가 있다.

플립 칩 실장 패키지에 있어서는, 전술한 바와 같이, 전극의 수가 증가하거나 협소 피치화하거나 하고 있기 때문에, 발열량의 증가가 문제로 되어 있다. 그래서, 플립 칩 실장 패키지의 방열 구조로서, 전자 디바이스의 이면에 접착제층을 통해 금속층을 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 플립 칩 실장 패키지에 있어서는, 전자 디바이스의 선팽창률과 회로 기판의 선팽창률이 크게 상이한 경우가 있다. 이 경우, 전자 디바이스 패키지의 제조 과정에 있어서, 중간 제품이 가열 및 냉각되었을 때, 전자 디바이스와 회로 기판의 사이에는 팽창량 및 수축량에 차가 생기게 된다. 이 차에 의해, 전자 디바이스 패키지에는 휨이 발생하게 된다. 이러한 휨을 억제하는 구조로서도, 전자 디바이스의 이면에 접착제층을 통해 금속층을 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

또한, 플립 칩 실장 패키지에 있어서, 전자 디바이스의 이면에 접착제층을 통해 금속층을 형성하고, 이 금속층을 레이저 마킹용 보호층으로서 사용하는 것도 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조). 또한, 특허문헌 3에서는, 기재 위에 점착제층이 적층된 점착 테이프의 점착제층 위에, 금속층 및 접착제층을 형성한 플립 칩형 반도체 이면용 필름도 개시되어 있다.

일본 특허공개 제2007-235022호 공보 일본 특허 제5487847호 공보 일본 특허 제5419226호 공보

특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같은 점착 테이프 일체형의 플립 칩형 반도체 이면용 필름을 사용한 경우, 접착제층 위에 반도체 웨이퍼의 이면을 접합하여, 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 칩 형상으로 개편화하고, 개편화된 반도체칩을 이면에 접착제층 및 금속층이 부착된 상태에서 점착 테이프로부터 픽업하여, 기판에 플립 칩 접속하게 된다. 구체적으로는, 반도체칩을, 반도체칩의 회로면측에 형성되어 있는 범프를 기판의 접속 패드에 피착된 접합용 땜납 등의 도전재에 접촉시켜 압박하면서 범프 및 도전재를 용융시킴으로써, 반도체칩과 기판의 전기적 도통을 확보하여, 반도체칩을 피착체에 고정시킨다.

범프 및 도전재를 용융시킬 때, 접착제층이 고온에서 한 번에 가열되면, 접착제층에 포함되는 수분이나 휘발 성분의 돌비에 의해, 접착제층에 보이드가 발생한다는 문제가 있었다. 이 보이드의 발생을 억제하기 위해서는, 플립 칩 접속 전에, 접착제층에 포함되는 수분이나 휘발 성분의 돌비가 발생하지 않는 온도로, 금속층, 접착제층 및 반도체칩의 적층체 상태에서 접착제층을 예비 경화시켜 두는 것이 생각된다.

그러나, 접착제층의 예비 경화를 행하면, 이때의 열에 의해, 반도체칩과 금속층의 선팽창 계수의 차로부터, 금속층, 접착제층 및 반도체칩의 적층체에 휨이 발생하여, 반도체칩의 범프와 기판측의 도전재를 잘 접속할 수 없게 된다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 접착제층을 예비 경화할 때, 반도체, 접착제층 및 반도체칩의 적층체에 휨이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 또한, 플립 칩 접속 시에 접착제층에 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있는 전자 디바이스 패키지용 테이프를 제공하는 것을 과제로 한다.

이상의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 기재 필름과 점착제층을 갖는 점착 테이프와, 상기 점착제층의 상기 기재 필름과 반대측에 적층하여 형성된 금속층과, 상기 금속층의 상기 점착제층과 반대측에 설치되어 있고, 상기 금속층을 전자 디바이스의 이면에 접착하기 위한 접착제층을 갖고, 상기 접착제층은, 100℃에서 3시간 가열한 후의 25℃에서의 저장 탄성률이 10GPa 이하이고, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화율이 10 내지 100％인 것을 특징으로 한다.

상기 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 상기 금속층이 구리 또는 알루미늄을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 상기 접착제층이, (A) 에폭시 수지, (B) 경화제, (C) 아크릴 수지 또는 페녹시 수지, 및 (D) 표면 처리된 무기 충전재를 함유하는 것이 바람직하다.

또한, 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 상기 점착제층이, CH₂=CHCOOR(식 중, R은 탄소수가 4 내지 18인 알킬기임)로 표시되는 아크릴산에스테르와, 히드록실기 함유 단량체와, 분자 내에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 포함하여 구성되는 아크릴계 중합체를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 접착제층을 예비 경화할 때, 반도체, 접착제층 및 반도체칩의 적층체에 휨이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 또한, 플립 칩 접속 시에 접착제층에 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프의 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프의 사용 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)를나타내는 단면도이다. 이 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)는, 기재 필름(11)과 기재 필름(11) 위에 형성된 점착제층(12)을 포함하는 점착 테이프(13)를 갖고 있으며, 점착제층(12) 위에는, 금속층(14)과, 금속층(14) 위에 형성된 접착제층(15)이 설치되어 있다. 접착제층(15)은, 금속층(14)과의 밀착성을 좋게 하기 위한 프라이머층 등을 통해 간접적으로 금속층(14) 위에 설치되어 있어도 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 전자 디바이스로서, 반도체칩을 예로 들어 설명한다.

접착제층(15)은, 금속층(14)에 접하는 면과는 반대측의 면이 세퍼레이터(박리 라이너)에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다(도시생략). 세퍼레이터는, 실용에 제공할 때까지 접착제층(15)을 보호하는 보호재로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 세퍼레이터는, 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)의 제조 과정에 있어서, 점착 테이프(13)의 점착제층(12)에 금속층(14)을 접합할 때의 지지 기재로서 사용할 수 있다.

점착 테이프(13), 금속층(14) 및 접착제층(15)은, 사용 공정이나 장치에 맞춰서 미리 소정 형상으로 절단(프리컷)되어 있어도 된다. 또한, 본 발명의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)는, 반도체 웨이퍼 W1장분마다 절단된 형태여도 되며, 반도체 웨이퍼 W1장분마다 절단된 것이 복수 형성된 긴 시트를, 롤 형상으로 권취한 형태여도 된다. 이하에, 각 구성 요소에 대하여 설명한다.

<기재 필름(11)>

기재 필름(11)으로서는, 종래 공지된 것이면 특별히 제한하지 않고 사용할 수 있지만, 후술하는 점착제층(12)으로서 방사선 경화성의 재료를 사용하는 경우에는, 방사선 투과성을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 그 재료로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체 혹은 이들의 혼합물, 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐 혹은 펜텐계 공중합체, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머, 및 이들의 혼합물을 열거할 수 있다. 또한, 기재 필름(11)은 이들의 군에서 선택되는 2종 이상의 재료가 혼합된 것이어도 되며, 이들이 단층 또는 복층화된 것이어도 된다.

기재 필름(11)의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 적절하게 설정해도 되지만, 50 내지 200㎛인 것이 바람직하다.

기재 필름(11)과 점착제층(12)의 밀착성을 향상시키기 위해서, 기재 필름(11)의 표면에, 크롬산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압 전격 폭로, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 표면 처리를 실시해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 기재 필름(11)의 위에 직접적으로 점착제층(12)을 형성하였지만, 밀착성을 높이기 위한 프라이머층이나, 다이싱 시의 절삭 성 향상을 위한 앵커층, 응력 완화층, 정전 방지층 등을 통해 간접적으로 설치해도 된다.

<점착제층(12)>

점착제층(12)에 사용되는 수지로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 점착제에 사용되는 공지된 염소화 폴리프로필렌 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 등을 사용할 수 있지만, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.

아크릴계 중합체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산알킬에스테르(예를 들어, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 부틸에스테르, 이소부틸에스테르, s-부틸에스테르, t-부틸에스테르, 펜틸에스테르, 이소펜틸에스테르, 헥실에스테르, 헵틸에스테르, 옥틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 노닐에스테르, 데실에스테르, 이소데실에스테르, 운데실에스테르, 도데실에스테르, 트리데실에스테르, 테트라데실에스테르, 헥사데실에스테르, 옥타데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 알킬기의 탄소수 1 내지 30, 특히 탄소수 4 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬에스테르 등) 및 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르(예를 들어, 시클로펜틸에스테르, 시클로헥실에스테르 등)의 1종 또는 2종 이상을 단량체 성분으로서 사용한 아크릴계 중합체 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴산에스테르란 아크릴산에스테르 및/또는 메타크릴산에스테르를 말하며, 본 발명의 (메트)란 모두 같은 의미이다.

아크릴계 중합체는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로 하여, 필요에 따라서, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르 또는 시클로알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 단량체 성분으로서, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸 (메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸 (메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 단량체; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 단량체; (메트)아크릴산2-히드록시에틸, (메트)아크릴산2-히드록시프로필, (메트)아크릴산4-히드록시부틸, (메트)아크릴산6-히드록시헥실, (메트)아크릴산8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산10-히드록시데실, (메트)아크릴산12-히드록시라우릴, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸 (메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미도프로판술폰산, 술포프로필 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 단량체; 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체 성분은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체의 사용량은, 전체 단량체 성분의 40중량％ 이하가 바람직하다.

또한, 아크릴계 중합체는, 가교되기 때문에, 다관능성 단량체 등도 필요에 따라 공중합용 단량체 성분으로서 포함할 수 있다. 이와 같은 다관능성 단량체로서, 예를 들어 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능성 단량체도 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 다관능성 단량체의 사용량은, 점착 특성 등의 점에서, 전체 단량체 성분의 30중량％ 이하가 바람직하다.

아크릴계 중합체의 조제는, 예를 들어 1종 또는 2종 이상의 성분 단량체의 혼합물에 용액 중합 방식이나 유화 중합 방식, 괴상 중합 방식이나 현탁 중합 방식 등의 적절한 방식을 적용하여 행할 수 있다. 점착제층(12)은, 웨이퍼의 오염 방지 등의 점에서 저분자량 물질의 함유를 억제한 조성이 바람직하고, 이러한 점에서 중량 평균 분자량이 30만 이상, 특히 40만 내지 300만의 아크릴계 중합체를 주성분으로 하는 것이 바람직하기 때문에 점착제는, 내부 가교 방식이나 외부 가교 방식 등에 의한 적절한 가교 타입으로 할 수도 있다.

또한, 점착제층(12)의 가교 밀도를 제어하여 픽업성을 향상시키기 위해서, 예를 들어 다관능 이소시아네이트계 화합물, 다관능 에폭시계 화합물, 멜라민계 화합물, 금속염계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물, 아미노 수지계 화합물, 또는 과산화물 등의 적절한 외부 가교제를 사용하여 가교 처리하는 방식이나, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 저분자 화합물을 혼합하여 에너지선의 조사 등에 의해 가교 처리하는 방식 등의 적당한 방식을 채용할 수 있다. 외부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은 가교할 베이스 중합체와의 균형에 따라, 나아가서는, 점착제로서의 사용 용도에 따라 적절히 결정된다. 일반적으로는, 상기 베이스 중합체 100중량부에 대해서, 10중량부 정도 이하, 나아가 0.1중량부 내지 10중량부 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제에는, 열화 방지 등의 관점에서, 필요에 따라 상기 성분 외에, 각종 점착 부여제, 노화 방지제 등의 첨가제를 사용해도 된다.

점착제층(12)을 구성하는 점착제로서는, 방사선 경화형 점착제가 적합하다. 방사선 경화형 점착제로서는, 전술한 점착제에, 방사선 경화성의 단량체 성분이나 방사선 경화성의 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 방사선 경화형 점착제를 예시할 수 있다.

배합하는 방사선 경화성의 단량체 성분으로서는, 예를 들어 우레탄 (메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨테트라 (메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨모노히드록시펜타 (메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 단량체 성분은, 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다.

또한, 방사선 경화성의 올리고머 성분은 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카르보네이트계, 폴리부타디엔계 등 다양한 올리고머를 예로 들 수 있으며, 그 분자량이 100 내지 30000 정도의 범위의 것이 적당하다. 방사선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분의 배합량은, 상기 점착제층의 종류에 따라, 점착제층의 점착력을 저하할 수 있는 양을, 적절히 결정할 수 있다. 일반적으로는, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대해서, 예를 들어 5중량부 내지 500중량부, 바람직하게는 70중량부 내지 150중량부 정도이다.

또한, 방사선 경화형 점착제로서는, 상기 첨가형의 방사선 경화형 점착제 외에, 베이스 중합체로서 탄소-탄소 이중 결합을 중합체 측쇄 또는 주쇄 중 혹은 주쇄 말단에 갖는 것을 사용한 내재형의 방사선 경화형 점착제도 예로 들 수 있다. 내재형의 방사선 경화형 점착제는, 저분자 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없으며, 또는 많은 양을 포함하지 않기 때문에, 경시적으로 올리고머 성분 등이 점착제 중을 이동하지 않아, 안정된 층 구조의 점착제층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.

탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체는, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한 점착성을 갖는 것을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 이와 같은 베이스 중합체로서는, 아크릴계 중합체를 기본 골격으로 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 중합체의 기본 골격으로서는, 상기 예시한 아크릴계 중합체를 들 수 있다.

아크릴계 중합체에 대한 탄소-탄소 이중 결합의 도입법은 특별히 제한되지 않으며, 다양한 방법을 채용할 수 있지만, 탄소-탄소 이중 결합은 중합체 측쇄에 도입하는 것이 분자 설계상에서 용이하다. 예를 들어, 미리 아크릴계 중합체에 관능기를 갖는 단량체를 공중합한 후, 이 관능기와 반응할 수 있는 관능기 및 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을, 탄소-탄소 이중 결합의 방사선 경화성을 유지한 채 축합 또는 부가 반응시키는 방법을 들 수 있다.

이들 관능기의 조합의 예로서는, 카르복실산기와 에폭시기, 카르복실산기와 아지리딜기, 히드록실기와 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 이들 관능기의 조합 중에서도 반응 추적의 용이함 때문에, 히드록실기와 이소시아네이트기의 조합이 적합하다. 또한, 이들 관능기의 조합에 의해, 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 아크릴계 중합체를 생성하는 조합이면, 관능기는 아크릴계 중합체와 상기 화합물 중 어느 측에 있어도 되지만, 상기 바람직한 조합에서는, 아크릴계 중합체가 히드록실기를 갖고, 상기 화합물이 이소시아네이트기를 갖는 경우가 적합하다. 이 경우, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴계 중합체로서는, 상기 예시된 히드록시기 함유 단량체나 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르 등의 에테르계 화합물 등을 공중합한 것이 사용된다.

내재형의 방사선 경화형 점착제는, 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체(특히 아크릴계 중합체)를 단독으로 사용할 수 있지만, 특성을 악화시키지 않을 정도로 상기 방사선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분 등의 광중합성 화합물을 배합할 수도 있다. 당해 광중합성 화합물의 배합량은, 통상 베이스 중합체 100중량부에 대해서 30중량부 이하의 범위 내이며, 바람직하게는 0 내지 10중량부의 범위 내이다.

방사선 경화형 점착제에는, 자외선 등에 의해 경화시킨 경우에는 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.

전술한 아크릴계 중합체 중에서도, 특히 CH₂=CHCOOR(식 중, R은 탄소수가 4 내지 18의 알킬기임)로 표시되는 아크릴산에스테르와, 히드록실기 함유 단량체와, 분자 내에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 포함하여 구성되는 아크릴계 중합체 A가 바람직하다.

아크릴산알킬에스테르의 알킬기 탄소수가 4 미만이면 극성이 높고 박리력이 지나치게 커져서 픽업성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 아크릴산알킬에스테르의 알킬기 탄소수가 18을 초과하면, 점착제층(12)의 유리 전이 온도가 지나치게 높아져서, 상온에서의 접착 특성이 저하되고, 그 결과, 다이싱 시에 금속층(15)의 박리가 발생하는 경우가 있다.

상기 아크릴계 중합체 A는, 필요에 따라, 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 포함하고 있어도 된다.

아크릴계 중합체 A에서는, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물이 사용된다. 즉, 아크릴 중합체는, 상기 아크릴산에스테르나 히드록실기 함유 단량체 등의 단량체 조성물에 의한 중합체에, 이중 결합 함유 이소시아네이트 화합물이 부가 반응된 구성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 아크릴계 중합체는, 그 분자 구조 내에, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 활성 에너지선(자외선 등)의 조사에 의해 경화하는 활성 에너지선 경화형 점착제층(자외선 경화형 점착제층 등)으로 할 수 있어, 금속층(15)과 점착제층(12)의 박리력을 저하시킬 수 있다.

이중 결합 함유 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 메타크릴로일 이소시아네이트, 아크릴로일 이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트, 2-아크릴로일옥시에틸 이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이중 결합 함유 이소시아네이트 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 활성 에너지선 경화형 점착제에는, 활성 에너지선 조사 전의 점착력이나, 활성 에너지선 조사 후의 점착력을 조정하기 위해서, 외부 가교제를 적절하게 사용할 수도 있다. 외부 가교 방법의 구체적 수단으로서는, 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 멜라민계 가교제 등의 소위 가교제를 첨가하여 반응시키는 방법을 들 수 있다. 외부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은, 가교할 베이스 중합체와의 균형에 따라, 나아가서는, 점착제로서의 사용 용도에 따라 적절히 결정된다. 외부 가교제의 사용량은, 일반적으로는, 상기 베이스 중합체 100중량부에 대해서, 20중량부 이하(바람직하게는 0.1중량부 내지 10중량부)이다. 또한, 활성 에너지선 경화형 점착제에는, 필요에 따라 상기 성분 외에, 종래 공지된 각종 점착 부여제, 노화 방지제, 발포제 등의 첨가제가 배합되어 있어도 된다.

점착제층(12)의 두께는, 특별히 제한되지 않고 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 5 내지 200㎛ 정도이다. 또한, 점착제층(12)은 단층으로 구성되어도 복수층으로 구성되어 있어도 된다.

<금속층(14)>

금속층(14)을 구성하는 금속으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 스테인리스, 알루미늄, 철, 티타늄, 주석, 니켈 및 구리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 방열성, 전자 디바이스 패키지의 휨 방지의 관점에서 바람직하다. 이들 중에서도, 열전도성이 높고 방열의 효과가 얻어지는 관점에서, 구리를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 전자 디바이스 패키지(8)의 휨 방지의 관점에서는, 알루미늄을 포함하는 것이 특히 바람직하다.

금속층(14)의 두께는, 방열성, 전자 디바이스 패키지의 휨 방지성, 및 가공성 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있으며, 통상 2 내지 200㎛의 범위이다. 금속층(14)은 200㎛ 이하이면 권취 가공이 용이하며, 50㎛ 이하의 경우, 전자 디바이스 패키지의 박형화에 기여할 수 있는 점에서 바람직하다. 한편, 방열성의 관점에서 최저 2㎛ 이상이 필요하다.

이와 같은 금속층(14)으로서는, 금속박을 사용할 수 있으며, 금속박은, 전해박이어도 압연박이어도 된다.

<접착제층(15)>

접착제층(15)은, 접착제를 미리 필름화한 것이다.

접착제층(15)은, 적어도 열경화성 수지에 의해 형성되어 있고, 적어도 열경화성 수지와 열가소성 수지에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

열가소성 수지로서는, 예를 들어 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리카르보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 6-나일론이나 6,6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 아크릴 수지, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)나 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트) 등의 포화 폴리에스테르 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들 열가소성 수지 중, 이온성 불순물이 적고 응력 완화성이 우수한 점에서 아크릴 수지가, 가요성과 강도를 양립하여 고인성(高靭性)인 점에서 페녹시 수지가, 각각의 관점에서 반도체 소자의 신뢰성을 확보하기 쉽게 할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다.

아크릴 수지로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 탄소수 30 이하(바람직하게는 탄소수 1 내지 18, 더욱 바람직하게는 탄소수 6 내지 10, 특히 바람직하게는 탄소수 8 또는 9)의 직쇄 혹은 분기의 알킬기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르 1종 또는 2종 이상을 성분으로 하는 중합체 등을 들 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 아크릴 수지란, 메타크릴 수지도 포함하는 광의의 의미이다. 상기 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 이소데실기, 운데실기, 도데실기(라우릴기), 트리데실기, 테트라데실기, 스테아릴기, 옥타데실기 등을 들 수 있다.

또한, 아크릴 수지를 형성하기 위한 다른 단량체(알킬기의 탄소수가 30 이하인 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르 이외의 단량체)로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 혹은 크로톤산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체, 무수 말레산 혹은 무수 이타콘산 등과 같은 산 무수물 단량체, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴 혹은 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등과 같은 히드록실기 함유 단량체, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미도프로판술폰산, 술포프로필 (메트)아크릴레이트 혹은 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등과 같은 술폰산기 함유 단량체, 또는 2-히드록시에틸 아크릴로일포스페이트 등과 같은 인산기 함유 단량체 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴산이란 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 말하며, 본 발명의 (메트)란 모두 같은 의미이다.

또한, 열경화성 수지로서는, 에폭시 수지, 페놀 수지 외에, 아미노 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 열경화성 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 열경화성 수지로서는, 특히, 반도체 소자를 부식시키는 이온성 불순물 등 함유가 적은 에폭시 수지가 적합하다. 또한, 에폭시 수지의 경화제로서는 페놀 수지를 적합하게 사용할 수 있다.

에폭시 수지로서는, 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루올렌형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 트리스 히드록시페닐메탄형 에폭시 수지, 테트라 페닐올에탄형 에폭시 수지 등의 2관능 에폭시 수지나 다관능 에폭시 수지, 또는 히단토인형 에폭시 수지, 트리스글리시딜 이소시아누레이트형 에폭시 수지 혹은 글리시딜 아민형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

에폭시 수지로서는, 예시 중 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지, 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 이들 에폭시 수지는, 경화제로서의 페놀 수지와의 반응성이 풍부하고, 내열성 등이 우수하기 때문이다.

또한, 페놀 수지는, 에폭시 수지의 경화제로서 작용하는 것이며, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지, 크레졸 노볼락 수지, tert-부틸 페놀노볼락 수지, 노닐페놀노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌 등을 들 수 있다. 페놀 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들 페놀 수지 중 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지가 특히 바람직하다. 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

에폭시 수지와 페놀 수지의 배합 비율은, 예를 들어 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기 1당량당 페놀 수지 중의 수산기가 0.5당량 내지 2.0당량이 되도록 배합하는 것이 적합하다. 보다 적합한 것은, 0.8당량 내지 1.2당량이다. 즉, 양자의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 충분한 경화 반응이 진행되지 않아, 에폭시 수지 경화물의 특성이 쉽게 열화되기 때문이다.

또한, 에폭시 수지와 페놀 수지의 열경화 촉진 촉매가 사용되어 있어도 된다. 열경화 촉진 촉매로서는, 특별히 제한되지 않으며, 공지된 열경화 촉진 촉매 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 열경화 촉진 촉매는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 열경화 촉진 촉매로서는, 예를 들어 아민계 경화 촉진제, 인계 경화 촉진제, 이미다졸계 경화 촉진제, 붕소계 경화 촉진제, 인-붕소계 경화 촉진제 등을 사용할 수 있다.

에폭시 수지의 경화제로서는, 전술한 바와 같이 페놀 수지를 사용하는 것이 바람직하지만, 이미다졸류, 아민류, 산 무수물류 등의 공지된 경화제를 사용할 수도 있다.

접착제층(15)은, 반도체 웨이퍼의 이면(회로 비형성면)에 대해서 접착성(밀착성)을 갖고 있는 것이 중요하다. 그래서, 접착제층(15)을 미리 어느 정도 가교시켜 두기 위해서, 중합체의 분자쇄 말단의 관능기 등과 반응하는 다관능성 화합물을 가교제로서 첨가시켜 두어도 된다. 이에 의해, 고온하에서의 접착 특성을 향상시켜, 내열성의 개선을 도모할 수 있다.

가교제로서는, 특별히 제한되지 않으며, 공지된 가교제를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 멜라민계 가교제, 과산화물계 가교제 외에, 요소계 가교제, 금속 알콕시드계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 금속염계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 아지리딘계 가교제, 아민계 가교제 등을 들 수 있다. 가교제로서는, 이소시아네이트계 가교제나 에폭시계 가교제가 적합하다. 또한, 상기 가교제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 가교제를 사용하는 대신에, 혹은 가교제를 사용함과 함께, 전자선이나 자외선 등의 조사에 의해 가교 처리를 실시하는 것도 가능하다.

접착제층(15)에는, 필요에 따라 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 충전제(필러), 난연제, 실란 커플링제, 이온 트랩제 외에, 증량제, 노화 방지제, 산화 방지제, 계면 활성제 등을 들 수 있다.

충전제로서는, 무기 충전제, 유기 충전제 중 어느 것이어도 되지만, 무기 충전제가 적합하다. 무기 충전제 등의 충전제의 배합에 의해, 접착제층(15)에 열전도성의 향상, 탄성률의 조절 등을 도모할 수 있다. 무기 충전제로서는, 예를 들어 실리카, 클레이, 석고, 탄산칼슘, 황산바륨, 알루미나, 산화베릴륨, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화규소 등의 세라믹류, 알루미늄, 구리, 은, 금, 니켈, 크롬, 납, 주석, 아연, 팔라듐, 땜납 등의 금속, 또는 합금류, 그 밖에 카본 등을 포함하는 다양한 무기 분말 등을 들 수 있다. 충전제는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 충전제로서는, 그 중에서도, 실리카 또는 알루미나가, 실리카로서는 특히 용융 실리카가 적합하다. 또한, 무기 충전제의 평균 입경은 0.001㎛ 내지 80㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 무기 충전제의 평균 입경은, 예를 들어 레이저 회절형 입도 분포 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.

충전제(특히 무기 충전제)의 배합량은, 유기 수지 성분에 대해서 98중량％ 이하(0중량％ 내지 98중량％)인 것이 바람직하고, 특히 실리카의 경우는 0중량％ 내지 70중량％, 열전도나 도전 등의 기능성 무기 충전제의 경우는 10중량％ 내지 98중량％인 것이 적합하다.

또한, 난연제로서는, 예를 들어 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 브롬화 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 난연제는, 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 실란 커플링제로서는, 예를 들어 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다. 실란 커플링제는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이온 트랩제로서는, 예를 들어 히드로탈사이트류, 수산화 비스무트 등을 들 수 있다. 이온 트랩제는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

접착제층(15)은, 접착성과 신뢰성의 관점에서, 특히 (A) 에폭시 수지, (B) 경화제, (C) 아크릴 수지 또는 페녹시 수지, 및 (D) 표면 처리된 무기 충전재를 함유하는 것이 바람직하다.

(A) 에폭시 수지를 사용함으로써, 높은 접착성, 내수성, 내열성이 얻어진다. 에폭시 수지로서는, 전술한 공지된 에폭시 수지를 사용할 수 있다. (B) 경화제는 전술한 공지된 경화제를 사용할 수 있다.

(C) 아크릴 수지는, 가요성과 강도를 양립하여 고인성이다. 바람직한 아크릴 수지는, Tg(유리 전이 온도)가 -50℃ 내지 50℃이며, 에폭시기, 글리시딜기, 알콜성 수산기, 페놀성 수산기 또는 카르복실기를 가교성 관능기로서 갖는 단량체를 중합하여 얻은 가교성 관능기 함유 (메트)아크릴 공중합체이다. 또한, 아크릴로니트릴 등을 함유하여 고무 특성을 나타내면 보다 고인성이 얻어진다.

또한, (C) 페녹시 수지는, 페녹시 수지는 분자쇄가 길고 에폭시 수지와 구조가 닮아 있어, 고가교 밀도의 조성물 중에서 가요성 재료로서 작용하고, 고인성을 부여하므로 고강도이면서 강인한 조성물이 얻어진다. 바람직한 페녹시 수지는, 주골격이 비스페놀 A형의 것이지만, 그 밖에 비스페놀 F형 페녹시 수지, 비스페놀 A/F 혼합형 페녹시 수지나 브롬화 페녹시 수지 등 시판 중인 페녹시 수지를 바람직한 것으로서 들 수 있다.

(D) 표면 처리된 무기 충전재로서는, 커플링제로 표면 처리된 무기 충전제를 들 수 있다. 무기 충전재로서는, 전술한 공지의 무기 충전제를 사용할 수 있지만, 바람직하게는 실리카, 알루미나이다. 커플링제로 표면 처리되어 있음으로써, 무기 충전제의 분산성이 양호해진다. 이로 인해, 유동성이 우수하므로 금속층과의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 무기 충전제를 고충전시킬 수 있게 되므로, 흡수율을 내려 내습성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어 실란 커플링제에 의한 무기 충전재의 표면 처리는, 공지의 방법에 의해, 실란 커플링제 용액 중에 무기 충전재를 분산시킴으로써, 무기 충전제의 표면에 존재하는 수산기와 실란 커플링제의 알콕시기 등의 가수분해기가 가수분해된 실라놀기를 반응시켜 무기 충전제의 표면에 Si-O-Si 결합을 생성함으로써 행해진다.

접착제층(15)의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 취급성의 관점에서, 3㎛ 이상이 바람직하고, 5㎛ 이상이 보다 바람직하고, 반도체 패키지의 박형화에 기여하기 위해 100㎛ 이하가 바람직하며, 50㎛ 이하가 보다 바람직하다. 또한, 접착제층(15)은 단층으로 구성되어도 복수층으로 구성되어 있어도 된다.

접착제층(15)은, 100℃에서 3시간 가열한 후의 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 10GPa 이하이다. 저장 탄성률은, 접착제층을 100℃에서 3시간 가열하고, 충분히 냉각한 후, 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여, 0℃로부터 승온 속도 5℃/분, 주파수 1㎐로 측정을 개시하고, 25℃에 도달한 시점에서의 값이다.

100℃에서 3시간 가열한 후의 25℃에서의 저장 탄성률이 10GPa 이하이면, 금속층(14), 접착제층(15) 및 반도체칩 C의 적층체의 상태에서 접착제층(15)을 예비 경화시킬 때의 열에 의해, 반도체칩 C와 금속층(14)의 선팽창 계수의 차로부터 발생하는 적층체의 휨을, 냉각 후에도 그대로 유지해버리는 일이 없기 때문에, 예비 경화 후의 적층체에 휨이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 100℃에서 3시간 가열한 후의 25℃에서의 저장 탄성률이 10GPa 이하로 될 때까지 접착제층이 경화하고 있으면, 플립 칩 접속을 행할 때 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

저장 탄성률은, 중합체의 분자량 등으로 조정할 수 있으며, 일반적으로 분자량이 낮을수록 저저장 탄성률로 된다. 또한, 가소제나 필러 등의 배합에 의해 저장 탄성률을 조정하는 것도 가능하며 나아가, (메트)아크릴계 공중합체는 가교제에 의해, 저장 탄성률을 폭넓게 조정하는 것도 가능하다.

접착제층(15)은, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화율이 10 내지 100％이다. 100℃에서 3시간 가열했을 때의 접착제층(15)의 경화율이 10 내지 100％이면, 플립 칩 접속시에 접착제층(15)에 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 경화율은, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 우선, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 접착제층(15)의 경화 전 샘플로부터 총 발열량(H0)을, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화물 샘플로부터 잔류 발열량(Ht)을 측정한다. 그리고, 다음 식 (4)에 의해 경화율을 산출한다.

경화율(％)=(H0-Ht)/H0×100 (4)

H0: 총 발열량

Ht: 잔류 발열량

또한, 접착제층(15)은, B 스테이지(미경화 상태 또는 반경화 상태)에 있어서 금속층(14)과의 박리력(23℃, 박리 각도 180도, 선 속도 300㎜/분)이 0.3N 이상인 것이 바람직하다. 박리력이 0.3N 미만이면 반도체 웨이퍼 W의 다이싱 시에, 반도체 웨이퍼 W나 반도체칩 C와 접착제층(15)의 사이 혹은 접착제층(15)과 금속층(14)의 사이에서 박리가 발생하여 반도체칩 C에 칩핑(절결)이 발생해버릴 우려가 있다.

접착제층(15)의 흡수율은, 1.5vol％ 이하인 것이 바람직하다. 흡수율의 측정 방법은 다음과 같다. 즉, 50×50㎜ 크기의 접착제층(15)(필름 형상 접착제)을 샘플로 하고, 샘플을 진공 건조기 내에서, 120℃, 3시간 건조시키고, 데시케이터 내에서 방냉 후, 건조 질량을 측정하여 M1로 한다. 샘플을 증류수로 실온에서 24시간 침지하고 나서 취출하고, 샘플 표면을 여과지로 닦아내어, 신속하게 칭량하여 M2로 한다. 흡수율은, 다음 식 (1)에 의해 산출된다.

흡수율(vol％)=[(M2-M1)/(M1/d)]×100 (1)

여기서, d는 필름의 밀도이다.

흡수율이 1.5vol％를 초과하면, 흡수한 수분에 의해 땜납 리플로우 시에 패키지 크랙을 발생할 우려가 있다.

접착제층(15)의 포화 흡습율은, 1.0vol％ 이하인 것이 바람직하다. 포화 흡습율의 측정 방법은 다음과 같다. 즉, 직경 100㎜의 원형의 접착제층(15)(필름 형상 접착제)을 샘플로 하고, 샘플을 진공 건조기 내에서 120℃, 3시간 건조시키고, 데시케이터 내에서 방냉 후, 건조 질량을 측정하여 M1로 한다. 샘플을 85℃, 85％RH의 항온 항습조 중에서 168시간 흡습하고 나서 취출하고, 신속하게 칭량하여 M2로 한다. 포화 흡습율은, 다음 식 (2)에 의해 산출된다.

포화 흡습율(vol％)=[(M2-M1)/(M1/d)]×100 (2)

여기서, d는 필름의 밀도이다.

포화 흡습율이 1.0vol％를 초과하면, 리플로우 시의 흡습에 의해 증기압의 값이 높아져서, 양호한 리플로우 특성을 얻지 못할 우려가 있다.

접착제층(15)의 잔존 휘발분은, 3.0wt％ 이하인 것이 바람직하다. 잔존 휘발분의 측정 방법은 다음과 같다. 즉, 50×50㎜ 크기의 접착제층(15)(필름 형상 접착제)을 샘플로 하고, 샘플의 초기 질량을 측정하여 M1로 하고, 샘플을 열풍 순환 항온조 중에서 200℃, 2시간 가열 후, 칭량하여 M2로 한다. 잔존 휘발분은, 다음 식 (3)에 의해 산출된다.

잔존 휘발분(wt％)=[(M2-M1)/M1]×100 (3)

잔존 휘발분이 3.0wt％를 초과하면, 패키징 시의 가열에 의해 용매가 휘발하고, 접착제층(15)의 내부에 보이드가 발생하여, 패키지 크랙이 발생할 우려가 있다.

금속층(14)의 선팽창 계수의 접착제층(15)의 선팽창 계수에 대한 비(금속층(14)의 선팽창 계수/접착제층(15)의 선팽창 계수)는, 0.2 이상인 것이 바람직하다. 당해 비가 0.2 미만이면 금속층(14)과 접착제층(15)의 사이에서 박리가 발생하기 쉬워져서, 패키징 시에 패키지 크랙이 발생하고, 신뢰성이 저하될 우려가 있다.

(세퍼레이터)

세퍼레이터는, 접착제층(15)의 취급성을 좋게 함과 함께 접착제층(15)을 보호하기 위한 것이다. 세퍼레이터로서는, 폴리에스테르(PET, PBT, PEN, PBN, PTT)계, 폴리올레핀(PP, PE)계, 공중합체(EVA, EEA, EBA)계, 또한 이들의 재료를 일부 치환하여, 접착성이나 기계적 강도를 더욱 향상시킨 필름을 사용할 수 있다. 또한, 이들의 필름 적층체여도 된다.

세퍼레이터의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 적절히 설정하여도 되지만, 25 내지 50㎛가 바람직하다.

(전자 디바이스 패키지용 테이프(10))

본 실시 형태에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 접착제층(15)은, 수지 조성물을 조제하고, 필름 형상의 층에 형성하는 관용의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 적당한 세퍼레이터(박리지 등) 위에 상기 수지 조성물을 도포하고 건조하여(열경화가 필요한 경우 등에서는, 필요에 따라 가열 처리를 실시하고 건조하여), 접착제층(15)을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 수지 조성물은, 용액이어도 분산액이어도 된다. 계속해서, 얻어지는 접착제층(15)과 별도 준비한 금속층(14)을 접합한다. 금속층(14)으로서는, 시판 중인 금속박을 사용하면 된다. 그 후, 접착제층(15) 및 금속층(14)을 소정의 크기의 원형 라벨 형상으로 가압 절단 날을 사용하여 프리컷하고, 주변의 불필요 부분을 제거한다.

다음으로, 점착 테이프(13)를 제작한다. 기재 필름(11)은, 종래 공지의 제막 방법에 의해 제막할 수 있다. 당해 제막 방법으로서는, 예를 들어 캘린더 제막법, 유기 용매 중에서의 캐스팅법, 밀폐계에서의 인플레이션 압출법, T 다이 압출법, 공압출법, 드라이 라미네이트법 등을 예시할 수 있다. 이어서, 기재 필름(11) 위에 점착제층 조성물을 도포하고, 건조시켜서(필요에 따라 가열 가교시켜서) 점착제층(12)을 형성한다. 도포 방식으로서는, 롤 도포 시공, 스크린 도포 시공, 그라비아 도포 시공 등을 들 수 있다. 또한, 점착제층 조성물을 직접 기재 필름(11)에 도포하여, 기재 필름(11) 위에 점착제층(12)을 형성해도 되고, 또한, 점착제층 조성물을 표면에 박리 처리를 행한 박리지 등에 도포하여 점착제층(12)을 형성시킨 후, 해당 점착제층(12)을 기재 필름(11)에 전사시켜도 된다. 이에 의해, 기재 필름(11) 위에 점착제층(12)이 형성된 점착 테이프(13)가 제작된다.

그 후, 금속층(14)과 점착제층(12)이 접하도록, 원형의 금속층(14) 및 접착제층(15)이 설치된 세퍼레이터에 점착 테이프(13)를 라미네이트하고, 경우에 따라서는 점착 테이프(13)도 소정의 크기의 원형 라벨 형상 등으로 프리컷함으로써, 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)가 만들어진다.

<사용 방법>

다음으로, 본 실시 형태의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다.

반도체 장치의 제조 방법은, 점착 테이프 일체형의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10) 위에 반도체 웨이퍼 W를 접착하는 공정(마운트 공정)과, 반도체 웨이퍼 W를 다이싱하여 반도체칩 C를 형성하는 공정(다이싱 공정)과, 금속층(14), 접착제층(15) 및 반도체칩 C의 적층체를, 점착 테이프(13)의 점착제층(12)으로부터 박리하는 공정(픽업 공정)과, 얻어진 적층체를 예비 경화하는 공정(예비 경화 공정)과, 반도체칩 C를 피착체(16) 위에 플립 칩 접속하는 공정(플립 칩 접속 공정)을 적어도 구비한다.

[마운트 공정]

우선, 점착 테이프 일체형의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10) 위에 임의로 설치된 세퍼레이터를 적절하게 박리하고, 도 2의 (A)로 나타낸 바와 같이, 접착제층(15)에 반도체 웨이퍼 W를 접착하여, 이것을 접착 유지시켜 고정한다(마운트 공정). 이때 접착제층(15)은 미경화 상태(반경화 상태를 포함함)에 있다. 또한, 점착 테이프 일체형의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)는, 반도체 웨이퍼 W의 이면에 접착된다. 반도체 웨이퍼 W의 이면은, 회로면과는 반대측의 면(비회로면, 비전극 형성면 등으로도 칭해짐)을 의미한다. 접착 방법은 특별히 한정되지 않지만, 압착에 의한 방법이 바람직하다. 압착은, 통상 압착 롤 등의 압박 수단에 의해 압박하면서 행해진다.

[다이싱 공정]

다음으로, 도 2의 (B)로 나타낸 바와 같이, 반도체 웨이퍼 W의 다이싱을 행한다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼 W를 소정의 크기로 절단하여 개편화(소편화)하고, 반도체칩 C를 제조한다. 다이싱은, 예를 들어 반도체 웨이퍼 W의 회로면측으로부터 통상의 방법에 따라 행해진다. 또한, 본 공정에서는, 예를 들어 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)까지 절입을 행하는 풀컷이라 불리는 절단 방식 등을 채용할 수 있다. 본 공정에서 사용하는 다이싱 장치로서는 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼 W는, 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)에 보다 우수한 밀착성으로 접착 고정되어 있으므로, 칩 절결이나 칩 비산을 억제할 수 있음과 함께, 반도체 웨이퍼 W의 파손도 억제할 수 있다. 또한, 점착 테이프 일체형의 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)의 익스팬드를 행하는 경우, 해당 익스팬드는 종래 공지의 익스팬드 장치를 사용하여 행할 수 있다.

[픽업 공정]

도 2의 (C)로 나타낸 바와 같이, 반도체칩 C의 픽업을 행하여, 반도체칩 C를 접착제층(15) 및 금속층(14)과 함께 점착 테이프(13)로부터 박리시킨다. 픽업의 방법으로서는 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지된 다양한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 개개의 반도체칩 C를 전자 디바이스 패키지용 테이프(10)의 기재 필름(11)측으로부터 니들에 의해 밀어올리고, 밀어올린 반도체칩 C를 픽업 장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다.

[예비 경화 공정]

후속의 플립 칩 접속 공정에서 접착제층(15)에 돌비가 발생하지 않도록, 금속층(14), 접착제층(15) 및 반도체칩 C의 적층체에 있어서의 접착제층(15)을 미리 경화시키는 예비 경화를 행한다. 예비 경화의 조건은, 접착제층(15)이 돌비하지 않는 범위에서 적절히 설정해도 되지만, 100 내지 150℃에서 4시간 내지 15분 정도 가열하는 것이 바람직하다.

[플립 칩 접속 공정]

픽업한 반도체칩 C는, 도 2의 (D)로 나타낸 바와 같이, 기판 등의 피착체(16)에, 플립 칩 본딩 방식(플립 칩 실장 방식)에 의해 고정시킨다. 구체적으로는, 반도체칩 C를, 반도체칩 C의 회로면(표면, 회로 패턴 형성면, 전극 형성면 등이라고도 칭해짐)이 피착체(16)와 대향하는 형태로, 피착체(16)에 통상의 방법에 따라 고정시킨다. 예를 들어, 우선 반도체칩 C의 회로면측에 형성되어 있는 접속부로서의 범프(17)에 플럭스를 부착시킨다. 계속해서, 반도체칩 C의 범프(17)를 피착체(16)의 접속 패드에 피착된 접합용 도전재(18)(땜납 등)에 접촉시켜 압박하면서 범프(17) 및 도전재(18)를 용융시킴으로써, 반도체칩 C와 피착체(16)의 전기적 도통을 확보하고, 반도체칩 C를 피착체(16)에 고정시킬 수 있다(플립 칩 본딩 공정). 이때, 반도체칩 C와 피착체(16)의 사이에는 공극이 형성되어 있으며, 그 공극 간 거리는, 일반적으로 30㎛ 내지 300㎛ 정도이다. 또한, 반도체칩 C를 피착체(16) 위에 플립 칩 본딩(플립 칩 접속)한 후에는 반도체칩 C와 피착체(16)의 대향면이나 간극에 잔존하는 플럭스를 세정 제거하고, 해당 간극에 밀봉재(밀봉 수지 등)를 충전시켜서 밀봉한다.

피착체(16)로서는, 리드 프레임이나 회로 기판(배선 회로 기판 등) 등의 각종 기판을 사용할 수 있다. 이러한 기판의 재질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 세라믹 기판이나, 플라스틱 기판을 들 수 있다. 플라스틱 기판으로서는, 예를 들어 에폭시 기판, 비스말레이미드 트리아진 기판, 폴리이미드 기판 등을 들 수 있다. 또한, 다른 반도체칩을 피착체(16)로 하고, 상기 반도체칩 C를 플립 칩 접속함으로써, 칩 온 칩 구조로 할 수도 있다.

<실시예>

다음으로, 본 발명의 효과를 더 명확하게 하기 위해서, 실시예 및 비교예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(1) 점착 테이프의 제작

기재 필름으로서 이하의 것을 제작하였다.

(기재 필름 a-1)

라디칼 중합법에 의해 합성된 에틸렌-메타아크릴산-메타아크릴산 에틸(질량비 8:1:1) 3원 공중합체의 아연 아이오노머 a(밀도 0.96g/㎤, 아연 이온 함유량 4질량％, 염소 함유량 1질량％ 미만, 비캣 연화점 56℃, 융점 86℃)의 수지 비즈를 140℃로 용융하고, 압출기를 사용해서 두께 100㎛의 긴 필름 형상으로 성형함으로써, 기재 필름 a-1을 제작하였다.

(점착제층 조성물 b-1)

관능기를 갖는 아크릴계 공중합체(A1)로서, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 메타크릴산을 포함하고, 2-에틸헥실아크릴레이트의 비율이 55몰％, 질량 평균 분자량 75만의 공중합체를 조제하였다. 이어서, 요오드가가 25가 되도록, 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트를 첨가하여, 유리 전이 온도 -50℃, 수산기가 10gKOH/g, 산가 5㎎KOH/g의 아크릴계 공중합체 (a1)을 조제하였다.

아크릴계 공중합체 (a1) 100질량부에 대해서, 폴리이소시아네이트로서 코로네이트 L(도소 가부시키가이샤 제조, 상품명)을 3질량부 첨가하고, 광중합 개시제로서 Esacure KIP 150(Lamberti사 제조, 상품명)을 3질량부 첨가한 혼합물을, 아세트산 에틸에 용해시키고 교반하여, 점착제층 조성물 b-1을 얻었다.

<점착 테이프(1)>

조제한 점착제층 조성물 b-1을, 이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 박리 라이너에, 건조 후의 두께가 10㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 3분간 건조시킨 후, 상기 기재 필름 a-1과 접합하여, 기재 필름 위에 점착제층이 형성된 점착 테이프(1)를 제작하였다.

(2) 접착제층의 제작

(접착제층 조성물 c-1)

아크릴로니트릴부타디엔 고무(아크릴로니트릴 함유량 40질량％) 10질량부와, 노볼락형 에폭시 수지(DIC 가부시키가이샤 제조, 상품명 「N-775」, 에폭시 당량 195, 연화점 78℃) 17질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 40질량부, 경화제로서의 페놀 수지(메이와 가세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 「H-4」) 32질량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-2)

아크릴 수지(나가세 켐텍스 가부시키가이샤, 상품명 「테이산 레진 SG-P3」, Mw 85만, Tg 12℃) 80질량부와, 나프탈렌형 에폭시 수지(DIC 가부시키가이샤 제조, 상품명 「HP-4700」) 10질량부, 경화제로서의 페놀 수지(메이와 가세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 「MEH7851」) 10질량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-3)

아크릴 수지(나가세 켐텍스 가부시키가이샤 제조, 「테이산 레진 SG-70L」, Tg -13℃) 100질량부와, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(니폰 가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「EOCN-1020」, 에폭시 당량 198, 연화점 64℃) 353질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 46질량부, 경화제로서의 이미다졸(시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 「2PHZ-PW」) 3질량부, 실리카 필러(가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 상품명 「SO-C2」, 평균 입경 0.5㎛) 330질량부를 메틸에틸케톤에 용해 또는 분산시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-4)

비스페놀 A형 페녹시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YP-50S」, Mw 6만, Tg 84℃) 100질량부와, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(니폰 가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「EOCN-1020」, 에폭시 당량 198, 연화점 64℃) 40질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 100질량부, 경화제로서의 이미다졸(시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 「2PHZ-PW」) 1.5질량부, 실리카 필러(가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 상품명 「SO-C2」, 평균 입경 0.5㎛) 200질량부를 메틸에틸케톤에 용해 또는 분산시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-5)

아크릴로니트릴부타디엔 고무(아크릴로니트릴 함유량 40질량％) 10질량부와, 노볼락형 에폭시 수지(DIC 가부시키가이샤 제조, 상품명 「N-775」, 에폭시 당량 195, 연화점 78℃) 17질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 40질량부, 경화제로서의 페놀 수지(메이와 가세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 「H-4」) 25질량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-6)

비스페놀 A형 페녹시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YP-50S」, Mw 6만, Tg 84℃) 100질량부와, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(니폰 가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「EOCN-1020」, 에폭시 당량 198, 연화점 64℃) 50질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 100질량부, 경화제로서의 이미다졸(시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 「2PHZ-PW」) 1.0질량부, 실리카 필러(가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 상품명 「SO-C2」, 평균 입경 0.5㎛) 200질량부를 메틸에틸케톤에 용해 또는 분산시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-7)

아크릴 수지(나가세 켐텍스 가부시키가이샤 제조, 상품명 「테이산 레진 SG-708-6」, Tg 6℃) 100질량부와, 고형 비스페놀 A형 에폭시 수지(미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「에피코트 1004」, 연화점 97℃) 280질량부, 경화제로서의 페놀 수지(미츠이 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「미렉스 XLC-4L」, 융점 62℃) 306질량부, 실리카 필러(가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 상품명 「SO-C2」, 평균 입경 0.5㎛) 237질량부를 메틸에틸케톤에 용해 또는 분산시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

(접착제층 조성물 c-8)

아크릴 수지(나가세 켐텍스 가부시키가이샤 제조, 「테이산 레진 SG-70L」, Tg -13℃) 100질량부와, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(니폰 가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「EOCN-1020」, 에폭시 당량 198, 연화점 64℃) 260질량부, 액체 비스페놀 A형 에폭시 수지(신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 「YD-128」, Mw 400, 에폭시 당량 190) 46질량부, 경화제로서의 이미다졸(시코쿠 가세이 고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 「2PHZ-PW」) 1질량부, 실리카 필러(가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 상품명 「SO-C2」, 평균 입경 0.5㎛) 330질량부를 메틸에틸케톤에 용해 또는 분산시켜 접착제층 조성물 용액을 조제하였다.

<접착제층(1)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-1을, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(1)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층 (2)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-2를, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(2)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(3)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-3을, 건조 후의 두께가 5㎛로 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(3)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(4)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-4를, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(4)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(5)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-5를, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(5)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(6)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-6을, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(6)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(7)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-7을, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(7)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

<접착제층(8)>

이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 세퍼레이터에, 접착제층 조성물 c-8을, 건조 후의 두께가 5㎛가 되도록 도포 시공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜 세퍼레이터 위에 접착제층(8)이 형성된 접착 필름을 제작하였다.

(3) 금속층

금속층으로서 이하의 것을 준비하였다.

<금속층(1)>

F0-WS(상품명, 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 제조, 구리박, 두께 12㎛, 표면 조도 Rz 1.3um)

(4) 전자 디바이스 패키지용 테이프의 제작

<실시예 1>

이상과 같이 하여 얻어진 접착제층(1)과 금속층(1)을 접합 각도 120°, 압력 0.2MPa, 속도 10㎜/s의 조건에서 접합 편면 접착 필름을 제작하였다. 점착 테이프(1)를 링 프레임에 접합할 수 있는 형상으로, 편면 접착 필름을 웨이퍼를 덮을 수 있는 형상으로 프리컷하고, 상기 점착 테이프(1)의 점착제층과 상기 편면 접착 필름의 금속층측을, 편면 접착 필름의 주위에 점착제층이 노출되도록 접합하여, 실시예 1의 전자 디바이스 패키지용 테이프를 제작하였다.

<실시예 2 내지 4, 비교예 1 내지 4>

점착 테이프, 접착제층 조성물, 금속층의 조합을 표 1에 기재된 조합으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 실시예 2 내지 4, 비교예 1 내지 4의 전자 디바이스 패키지용 테이프를 제작하였다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프에 대하여 이하의 측정 및 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(저장 탄성률)

각 실시예 및 각 비교예에 사용한 접착제층의 25℃에서의 저장 탄성률을 다음과 같이 하여 측정하였다. 두께 25㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 세퍼레이터 위에, 건조 후의 막 두께가 30㎛가 되도록 각 실시예 및 비교예에 사용한 접착제층에 따른 접착제층 조성물을 도포하고, 건조시킨 후, 두께 25㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 세퍼레이터 위와 접합하여, 그 접착제층을 세퍼레이터로부터 박리하고, 접착제층끼리를 접합하여 두께 1㎜, 폭 5㎜, 길이 25㎜의 시험편을 준비하였다. 얻어진 시험편을 100℃, 3시간 가열한 후, 동적 점탄성 측정 장치(가부시키가이샤 UBM사 제조, 상품명: Rheogel-E4000)를 사용하여, 척간 거리를 15㎜로 설정하고, 0℃로부터 승온 속도 5℃/분, 주파수 1㎐로 측정을 개시하고, 25℃에 도달한 시점에서의 값을 저장 탄성률로 하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

(경화율)

시차 주사 열량계(DSC)를 사용해서 다음과 같이 하여 경화율을 구하였다. 우선, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 접착제층(15)의 경화 전 샘플로부터 총 발열량(H0)을, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화물 샘플로부터 잔류 발열량(Ht)을 측정하였다. 그리고, 다음 식 (4)에 의해 경화율을 산출하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

경화율(％)=(H0-Ht)/H0×100 (4)

(휨 평가)

두께 200㎛의 범프 부착 실리콘 웨이퍼(범프: 구리 필러 및 땜납, 범프 높이: 약 40㎛)의 이면에 각 실시예 및 각 비교예에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프의 접착제층을 점착하여, 다이싱을 행하고, 7.5㎜×7.5㎜의 평가용 칩으로 분할하였다. 점착 테이프의 기재 필름측으로부터 점착제층으로 공냉식 고압 수은등(80W/㎝, 조사 거리 10㎝)에 의해 자외선을 200mJ/㎠ 조사한 후, 금속층, 접착제층 및 실리콘 칩의 적층체에 대하여, 100℃에서 3시간 가열하여, 접착제층의 예비 경화를 행하였다. 충분히 냉각한 적층체 10개에 대하여, 적층체를 평탄한 받침대 위에 적재하여 그 한 변을 눌러 휘어 올라간 높이를 버니어캘리퍼스로 측정하고, 그 평균값을 휨량으로 하였다. 휨량이 1㎜ 미만인 것을 양품으로 하여 ○로 평가하고, 휨량이 1㎜ 이상 3㎜ 미만인 것을 허용품으로 하여 △, 휨량이 3㎜ 이상인 것을 불량품으로 하여 ×로 평가하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

(보이드 평가)

유리 에폭시 기판(유리 에폭시 기재: 두께 420㎛, 구리 배선: 두께 9㎛, 80㎛ 피치)을 준비하고, 휨량이 3㎜ 미만의 상기 적층체에 대하여, 플립 칩 본더(가부시키가이샤 신카와, 상품명 「LFB-2301」)를 사용하여, 반도체칩의 범프를 유리 에폭시 기판 위에 실장하고(실장 조건: 압착 헤드 온도 260℃/10초간/1MPa), 평가용 반도체 장치를 얻었다.

초음파 영상 진단 장치(가부시키가이샤 히타치 파워 솔루션즈, 상품명 「FS300III」)를 사용해서 외관 화상을 촬영하였다. 당해 외관 화상을 화상 처리 소프트웨어 AdobePhotoshop(등록상표)을 사용하여, 색조 보정 및 이층 조화에 의해 접착제층의 보이드 부분을 식별하고, 히스토그램에 의해 보이드 부분이 차지하는 비율을 산출하였다. 칩 위의 접착제층의 면적을 100％로 하고, 보이드 부분이 차지하는 비율을, 이하의 기준으로 평가하였다.

보이드 부분이 차지하는 비율이 10％ 이하: 우량품으로 하여 ◎

보이드 부분이 차지하는 비율이 10％ 초과 20％ 이하: 양품으로 하여 ○

보이드 부분이 차지하는 비율이 20％ 초과: 불량품으로 하여 ×

표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 100℃에서 3시간 가열한 후의 접착제층의 저장 탄성률이 10GPa 이하이고, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 접착제층의 경화율이 10 내지 100％이기 때문에, 휨 평가, 보이드 평가 모두 양호한 결과로 되었다.

이에 반하여, 비교예 1 및 비교예 4에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 접착제층의 경화율이 10％ 미만이기 때문에, 보이드 평가에 있어서 뒤떨어진 결과로 되었다. 또한, 비교예 2 및 비교예 3에 따른 전자 디바이스 패키지용 테이프는, 100℃에서 3시간 가열한 후의 접착제층의 저장 탄성률이 10GPa보다 크기 때문에, 휨 평가에 있어서 뒤떨어진 결과로 되었다.

10: 전자 디바이스 패키지용 테이프
11: 기재 필름
12: 점착제층
13: 점착 테이프
14: 금속층
15: 접착제층

Claims

기재 필름과 점착제층을 갖는 점착 테이프와,
상기 점착제층의 상기 기재 필름과 반대측에 적층하여 형성된 금속층과,
상기 금속층의 상기 점착제층과 반대측에 형성되어 있으며, 상기 금속층을 전자 디바이스의 이면에 접착하기 위한 접착제층을 갖고,
상기 접착제층은, 100℃에서 3시간 가열한 후의 저장 탄성률이 10GPa 이하이고, 100℃에서 3시간 가열했을 때의 경화율이 10 내지 100％인 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스 패키지용 테이프.
제1항에 있어서,
상기 금속층이 구리 또는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스 패키지용 테이프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접착제층이, (A) 에폭시 수지, (B) 경화제, (C) 아크릴 수지 또는 페녹시 수지, 및 (D) 표면 처리된 무기 충전재를 함유하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스 패키지용 테이프.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 점착제층이, CH₂=CHCOOR(식 중, R은 탄소수가 4 내지 18의 알킬기임)로 표시되는 아크릴산에스테르와, 히드록실기 함유 단량체와, 분자 내에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 포함하여 구성되는 아크릴계 중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스 패키지용 테이프.