KR102541672B1 - 점착 시트 - Google Patents

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가즈히로 기쿠치
다카시 스기노
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Abstract

점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트 (10) 로서, 상기 점착 시트 (10) 는, 기재 (11) 와 점착제층 (12) 을 구비하고, 상기 점착제층 (12) 의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상인 점착 시트.

Description

점착 시트
본 발명은 점착 시트에 관한 것이다.
최근, 실장 기술에 있어서, 칩 사이즈 패키지 (Chip Size Package ; CSP) 기술이 주목받고 있다. 이 기술 가운데, 웨이퍼 레벨 패키지 (Wafer Level Package ; WLP) 로 대표되는 기판을 사용하지 않는 칩만의 형태의 패키지에 대해서는, 소형화와 고집적 면에서 특히 주목받고 있다.
이와 같은 WLP 의 제조 방법에 있어서는, 종래, 기판 상에 고정하는 칩을, 별도의 지지체 상에 고정하는 일이 필요하다. 그래서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 금속제 리드 프레임을 사용하지 않은 기판 없는 반도체 칩을 수지 봉지 (封止) 할 때에, 첩착 (貼着) 시켜 사용되는 점착 테이프가 기재되어 있다. 특허문헌 1 에는, 유리 전이 온도가 180 ℃ 를 초과하는 기재층의 편면 또는 양면에, 180 ℃ 에서의 탄성률이 1.0 × 105 Pa 이상의 점착제층을 형성하여 이루어지는 점착 테이프가 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2012-062372호
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같은 점착 테이프에 있어서는, 반도체 소자를 봉지할 때에 반도체 소자가 이동하는 것을, 반드시 충분히 방지할 수는 없었다.
본 발명의 목적은, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에, 반도체 소자가 이동하여 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있는 점착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서, 상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고, 상기 점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상인 점착 시트가 제공된다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 기재의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률은 1 × 107 Pa 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층은, 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 실리콘계 점착제 조성물은, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에, 반도체 소자가 이동하여 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있는 점착 시트를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트의 단면 개략도이다.
도 2a 는 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정 일부를 설명하는 도면이다.
도 2b 는 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정 일부를 설명하는 도면이다.
도 2c 는 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정 일부를 설명하는 도면이다.
도 2d 는 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정 일부를 설명하는 도면이다.
도 2e 는 본 발명의 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정 일부를 설명하는 도면이다.
도 3a 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3b 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3c 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3d 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3e 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3f 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3g 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3h 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
〔실시형태〕
(점착 시트)
도 1 에는, 본 실시형태의 점착 시트 (10) 의 단면 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트 (10) 는, 기재 (11) 및 점착제층 (12) 을 갖는다. 점착제층 (12) 상에는, 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이 박리 시트 (RL) 가 적층되어 있다.
기재 (11) 는, 제 1 기재면 (11a), 및 제 1 기재면 (11a) 과는 반대측인 제 2 기재면 (11b) 을 갖는다. 점착 시트 (10) 의 형상은, 예를 들어 시트 형상, 테이프 형상, 라벨 형상 등 모든 형상을 취할 수 있다.
(기재)
기재 (11) 는, 점착제층 (12) 을 지지하는 부재이다.
기재 (11) 로는, 예를 들어 합성 수지 필름 등의 시트 재료 등을 사용할 수 있다. 합성 수지 필름으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄필름, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 및 폴리이미드 필름 등을 들 수 있다. 그 밖에, 기재 (11) 로는 이들 가교 필름 및 적층 필름 등을 들 수 있다.
기재 (11) 는, 폴리에스테르계 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료란, 기재를 구성하는 재료 전체의 질량에서 차지하는 폴리에스테르계 수지의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다. 폴리에스테르계 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리부틸렌나프탈레이트 수지, 및 이들 수지의 공중합 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것의 수지인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 보다 바람직하다.
기재 (11) 로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 및 폴리에틸렌나프탈레이트 필름이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 보다 바람직하다. 폴리에스테르 필름에 함유되는 올리고머로는, 폴리에스테르 형성성 모노머, 다이머, 트리머 등에서 유래된다.
기재 (11) 의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률의 하한은, 가공시 치수 안정성의 관점에서 1 × 107 Pa 이상이 바람직하고, 1 × 108 Pa 이상인 것이 보다 바람직하다. 기재 (11) 의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률의 상한은, 가공 적성의 관점에서 1 × 1012 Pa 이하인 것이 바람직하다. 또, 본 명세서에 있어서, 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여, 비틀림 전단법에 의해 주파수 1 Hz 에서 측정한 값이다. 측정하는 기재를 폭 5 ㎜, 길이 20 ㎜ 로 절단하고, 점탄성 측정 기기 (티·에이·인스트루먼트사 제조, DMAQ800) 를 사용하여, 주파수 1 Hz, 인장 모드에 의해 100 ℃ 의 저장 점탄성을 측정한다.
제 1 기재면 (11a) 은, 점착제층 (12) 과의 밀착성을 높이기 위해서, 프라이머 처리, 코로나 처리 및 플라즈마 처리 등 중 적어도 어느 것의 표면 처리가 실시되어도 된다. 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 에는, 점착제가 도포되어 점착 처리가 실시되어 있어도 된다. 기재의 점착 처리에 사용되는 점착제로는, 예를 들어 아크릴계, 고무계, 실리콘계 및 우레탄계 등의 점착제를 들 수 있다.
기재 (11) 의 두께는, 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(점착제층)
본 실시형태에 있어서는, 점착제층 (12) 의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상인 것이 필요하다. 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에, 반도체 소자가 이동하여 위치가 어긋나는 것 (이하 다이 시프트로 칭하는 경우가 있다) 을 방지할 수 있다. 이러한 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 다음과 같은 메커니즘에 의한 것으로 추정된다. 즉, 다이 시프트는, 반도체 소자가 점착제층 (12) 상을 옆으로 미끄지는 것은 아니라, 점착제층 (12) 으로부터 한 번 반도체 소자가 박리되어, 이동한 후에 다시 점착되는 것으로 추정된다. 그리고, 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 높을수록, 반도체 소자가 점착제층 (12) 으로부터 박리되는 것이 곤란해지는 것을 나타낸다. 그래서, 다이 풀 시험에서 구해지는 값과 다이 시프트의 사이에 상관 관계가 있는 것으로 추정된다.
또한, 반도체 소자의 위치 어긋남을 보다 확실히 방지하는 관점에서, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값은, 4.0 N/다이 이상인 것이 바람직하고, 5.0 N/다이 이상 15 N/다이 이하인 것이 보다 바람직하다. 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 미만이면, 다이 시프트될 가능성이 있고, 15 N/다이를 초과하면 점착 시트로부터 반도체 소자를 박리할 때에, 반도체 소자의 회로면을 파괴할 가능성이 있다.
점착제층 (12) 의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값은, 후술하는 실시예에서 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
또, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 조정하는 방법으로는, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 점착제층 (12) 에서 사용하는 점착제 조성물의 조성을 변경함으로써, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 조정할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제층 (12) 은, 점착제 조성물을 함유하고 있다. 이 점착제 조성물에 포함되는 점착제로는, 특별히 한정되지 않고, 여러 종류의 점착제를 점착제층 (12) 에 적용할 수 있다. 점착제층 (12) 에 함유되는 점착제로는, 예를 들어, 고무계, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계 및 우레탄계를 들 수 있다. 또, 점착제의 종류는, 용도 및 첩착되는 피착체의 종류 등을 고려하여 선택된다. 점착제층 (12) 은, 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는 것이 바람직하다.
·아크릴계 점착제 조성물
점착제층 (12) 이 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 경우, 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 점착제층 (12) 이 아크릴계 점착제 조성물을 함유하는 경우, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 하는 공중합체인 것이 바람직하다. 점착 보조제는, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 한다는 것은, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는 아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다. 본 실시형태에 있어서는, 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율은, 50 질량％ 이상 95 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 80 질량％ 이상 95 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 85 질량％ 이상 93 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율이 60 질량％ 이상이면, 가열 후에 점착력이 지나치게 높아지지 않아, 피착체로부터 점착 시트를 더 박리하기 쉬워지고, 80 질량％ 이상이면 한층 더 박리하기 쉬워진다. 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율이 95 질량％ 이하이면, 초기 밀착력이 부족하여 가열시에 기재가 변형되거나, 그 변형에 의해 점착 시트가 피착체로부터 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실 이외의 공중합체 성분의 종류 및 수는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 2 공중합체 성분으로는, 반응성 관능기를 갖는 관능기 함유 모노머가 바람직하다. 제 2 공중합체 성분의 반응성 관능기로는, 후술하는 가교제를 사용하는 경우에는, 당해 가교제와 반응할 수 있는 관능기인 것이 바람직하다. 이 반응성 관능기는, 예를 들어 카르복실기, 수산기, 아미노기, 치환 아미노기, 및 에폭시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 치환기인 것이 바람직하고, 카르복실기 및 수산기 중 적어도 어느 치환기인 것이 보다 바람직하고, 카르복실기인 것이 더욱 바람직하다.
카르복실기를 갖는 모노머 (카르복실기 함유 모노머) 로는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 및 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산을 들 수 있다. 카르복실기 함유 모노머 중에서도, 반응성 및 공중합성 관점에서 아크릴산이 바람직하다. 카르복실기 함유 모노머는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수산기를 갖는 모노머 (수산기 함유 모노머) 로는, 예를 들어 (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 3-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 2-하이드록시부틸, (메트)아크릴산 3-하이드록시부틸, 및 (메트)아크릴산 4-하이드록시부틸 등의 (메트)아크릴산하이드록시알킬에스테르 등을 들 수 있다. 수산기 함유 모노머 중에서도, 수산기의 반응성 및 공중합성 관점에서 (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸이 바람직하다. 수산기 함유 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「(메트)아크릴산」은, 「아크릴산」 및 「메타크릴산」 의 쌍방을 표시하는 경우에 사용하는 표기이고, 다른 유사 용어에 대해서도 마찬가지이다.
에폭시기를 갖는 아크릴산에스테르로는, 예를 들어 글리시딜아크릴레이트, 및 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 그 밖의 공중합체 성분으로는, 알킬기의 탄소수가 2 ∼ 20 인 (메트)아크릴산알킬에스테르를 들 수 있다. (메트)아크릴산알킬에스테르로는, 예를 들어 (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 n-펜틸, (메트)아크릴산 n-헥실, 메타크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산 n-데실, (메트)아크릴산 n-도데실, (메트)아크릴산미리스틸, (메트)아크릴산팔미틸, 및 (메트)아크릴산스테아릴 등을 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴산알킬에스테르 중에서도, 점착성을 더 향상시키는 관점에서, 알킬기의 탄소수가 2 ∼ 4 인 (메트)아크릴산에스테르가 바람직하고, (메트)아크릴산 n-부틸이 보다 바람직하다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 그 밖의 공중합체 성분으로는, 예를 들어 알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르, 지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 비가교성 아크릴아미드, 비가교성 3 급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 아세트산비닐, 및 스티렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 모노머에서 유래되는 공중합체 성분을 들 수 있다.
알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어 (메트)아크릴산메톡시메틸, (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시메틸 및 (메트)아크릴산에톡시에틸을 들 수 있다.
지방족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어 (메트)아크릴산시클로헥실을 들 수 있다.
방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어 (메트)아크릴산페닐을 들 수 있다.
비가교성 아크릴아미드로는, 예를 들어 아크릴아미드, 및 메타크릴아미드를 들 수 있다.
비가교성 3 급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로는, 예를 들어 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)에틸 및 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)프로필을 들 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 그 밖의 공중합체 성분으로서, 점착제의 극성을 향상시키고, 밀착성 및 점착력을 향상시키는 관점에서, 질소 원자 함유 고리를 갖는 모노머에서 유래되는 공중합체 성분도 바람직하다.
질소 원자 함유 고리를 갖는 모노머로는, N-비닐-2-피롤리돈, N-메틸비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐피페라진, N-비닐피라진, N-비닐피롤, N-비닐이미다졸, N-비닐모르폴린, N-비닐카프로락탐, 및 N-(메트)아크릴로일모르폴린 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 N-(메트)아크릴로일모르폴린이 바람직하다.
이들 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 실시형태에 있어서는, 제 2 공중합체 성분으로서 카르복실기 함유 모노머 또는 수산기 함유 모노머가 바람직하고, 아크릴산이 보다 바람직하다. 아크릴계 공중합체가, 아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분 및 아크릴산 유래의 공중합체 성분을 함유하는 경우, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는 아크릴산 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.1 질량％ 이상 0.5 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 아크릴산의 비율이 1 질량％ 이하이면, 점착제 조성물에 가교제가 함유되는 경우에 아크릴계 공중합체의 가교가 지나치게 빨리 진행되는 것을 방지할 수 있다.
아크릴계 공중합체는, 2 종류 이상의 관능기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분을 함유하고 있어도 된다. 예를 들어, 아크릴계 공중합체는, 3 원계 공중합체여도 된다. 아크릴계 공중합체가 3 원계 공중합체인 경우, 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 모노머 및 수산기 함유 모노머를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체가 바람직하고, 이 카르복실기 함유 모노머는, 아크릴산인 것이 바람직하고, 수산기 함유 모노머는, 아크릴산 2-하이드록시에틸인 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율이 80 질량％ 이상 95 질량％ 이하이고, 아크릴산 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하이며, 잔부가 아크릴산 2-하이드록시에틸 유래의 공중합체 성분인 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 30 만 이상 200 만 이하인 것이 바람직하고, 60 만 이상 150 만 이하인 것이 보다 바람직하며, 80 만 이상 120 만 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 30 만 이상이면, 피착체에 대한 점착제의 잔류물 없이 박리할 수 있다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 200 만 이하이면, 피착체에 확실히 첩부 (貼付) 할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography ; GPC) 법에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌 환산값이다.
아크릴계 공중합체는, 전술한 각종 원료 모노머를 사용하여, 종래 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 공중합 형태는, 특별히 한정되지 않고, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 또는 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
본 실시형태에 있어서, 점착제 조성물 중의 아크릴계 공중합체의 함유율은, 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 50 질량％ 이상 90 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서, 점착 보조제는, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 점착제 조성물이 반응성 점착 보조제를 함유하고 있으면, 풀 잔존을 감소시킬 수 있다. 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율은, 3 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5 질량％ 이상 30 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율이 3 질량％ 이하이면 풀이 잔존할 우려가 있고, 50 질량％ 를 초과하면 점착력이 저하될 우려가 있다.
본 명세서에 있어서, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유한다는 것은, 점착 보조제 전체의 질량에서 차지하는 반응성기를 갖는 고무계 재료의 질량 비율이 50 질량％ 를 초과하는 것을 의미한다. 본 실시형태에 있어서는, 점착 보조제에 있어서의 반응성기를 갖는 고무계 재료의 비율은, 50 질량％ 초과인 것이 바람직하고, 80 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 점착 보조제가 실질적으로 반응성기를 갖는 고무계 재료로 이루어지는 것도 바람직하다.
반응성기로는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 바람직하다. 고무계 재료가 갖는 반응성기는, 1 종류여도 되고, 2 종류 이상이어도 된다. 수산기를 갖는 고무계 재료는, 추가로 전술한 반응성기를 갖고 있어도 된다. 또한, 반응성기의 수는, 고무계 재료를 구성하는 1 분자 중에 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다.
고무계 재료로는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 바람직하고, 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 보다 바람직하다.
폴리부타디엔계 수지로는, 1,4-반복 단위를 갖는 수지, 1,2-반복 단위를 갖는 수지, 그리고 1,4-반복 단위 및 1,2-반복 단위 양쪽을 갖는 수지를 들 수 있다. 본 실시형태의 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 이들 반복 단위를 갖는 수지의 수소화물도 함유한다.
폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 양 말단에 각각 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 양 말단의 반응성기는, 동일하거나 상이해도 된다. 양 말단의 반응성기는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 바람직하다. 폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물에 있어서는, 양 말단이 수산기인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체 및 점착 보조제 외에, 추가로 가교제를 배합한 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것도 바람직하다. 또, 점착제 조성물의 고형분은, 실질적으로 전술한 바와 같이 전술한 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 가교제를 가교시켜 얻어지는 가교물로 이루어지는 것도 바람직하다. 여기서, 실질적으로란, 불가피적으로 점착제에 혼입되어 버리는 미량의 불순물을 제외하고, 점착제 조성물의 고형분이 당해 가교물만으로 이루어지는 것을 의미한다.
본 실시형태에 있어서 가교제로서는, 예를 들어 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 아민계 가교제, 및 아미노 수지계 가교제를 들 수 있다. 이들 가교제는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 실시형태에 있어서, 점착제 조성물의 내열성 및 점착력을 향상시키는 관점에서, 이들 가교제 중에서도 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제 (이소시아네이트계 가교제) 가 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로는, 예를 들어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, 및 리신이소시아네이트 등의 다가 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다.
또한, 다가 이소시아네이트 화합물은, 전술한 화합물의 트리메틸올프로판 어덕트형 변성체, 물과 반응시킨 뷰렛형 변성체, 또는 이소시아누레이트 고리를 갖는 이소시아누레이트형 변성체여도 된다.
본 명세서에 있어서, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제란, 가교제를 구성하는 성분 전체의 질량에서 차지하는 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다.
본 실시형태에 있어서, 점착제 조성물 중의 가교제의 함유량은, 아크릴계 공중합체 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 15 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 5 질량부 이상 10 질량부 이하이다. 점착제 조성물 중의 가교제의 함유량이 이와 같은 범위 내이면, 점착제 조성물을 함유하는 층 (점착제층) 과 피착체 (예를 들어, 기재) 의 접착성을 향상시킬 수 있어, 점착 시트 제조 후에 점착 특성을 안정화시키기 위한 양생 기간을 단축시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 점착제 조성물의 내열성 관점에서, 이소시아네이트계 가교제는, 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물 (이소시아누레이트형 변성체) 인 것이 더욱 바람직하다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물은, 아크릴계 공중합체의 수산기 당량에 대하여 0.7 당량 이상 1.5 당량 이하 배합되어 있는 것이 바람직하다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물의 배합량이 0.7 당량 이상이면, 가열 후에 점착력이 지나치게 높아지지 않아, 점착 시트를 박리하기 쉬워져, 풀 잔존을 감소시킬 수 있다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물의 배합량이 1.5 당량 이하이면, 초기 점착력이 지나치게 낮아지는 것을 방지하거나, 첩부성의 저하를 방지하거나 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우, 점착제 조성물은, 가교 촉진제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 가교 촉진제는, 가교제의 종류 등에 따라 적절히 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 점착제 조성물이, 가교제로서 폴리이소시아네이트 화합물을 함유하는 경우에는, 유기 주석 화합물 등의 유기 금속 화합물계 가교 촉진제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다.
·실리콘계 점착제 조성물
점착제층 (12) 이 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는 경우, 실리콘계 점착제 조성물은, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 실리콘계 점착제 조성물을 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물로 칭한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 주제 (主劑) 및 가교제를 함유한다. 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 저온에서의 1 차 경화만으로 사용하는 것이 가능하고, 고온에서의 2 차 경화를 필요로 하지 않는다는 이점이 있다. 게다가, 종래의 과산화물 경화형 실리콘계 점착제는 150 ℃ 이상과 같은 고온에서의 2 차 경화를 필요로 한다.
따라서, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 사용함으로써, 비교적 저온에서의 점착 시트의 제조가 가능해져, 에너지 경제성이 우수하고 또한 비교적 내열성이 낮은 기재 (11) 를 사용하여 점착 시트 (10) 를 제조하는 것도 가능해진다. 또한, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제와 같이 경화시에 부생물을 발생시키지 않으므로, 악취 및 부식 등의 문제도 없다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 통상, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 혼합물로 이루어지는 주제, 및 하이드로실릴기 (SiH 기) 함유의 가교제, 그리고 필요에 따라 사용되는 경화 촉매로 이루어진다.
실리콘 수지 성분은, 오르가노클로르실란 및 오르가노알콕시실란을 가수 분해시킨 후, 탈수 축합 반응을 실시함으로써 얻어지는 망상 구조의 오르가노폴리실록산이다.
실리콘 고무 성분은, 직쇄 구조를 갖는 디오르가노폴리실록산이다.
오르가노기로는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 모두, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기 등이다. 전술한 오르가노기는, 일부 비닐기, 헥세닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 옥테닐기, (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일메틸기, (메트)아크릴로일프로필기, 및 시클로헥세닐기와 같은 불포화기로 치환되어 있다. 공업적으로 입수가 용이한 비닐기를 갖는 오르가노기가 바람직하다. 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 불포화기와 하이드로실릴기의 부가 반응에 의해 가교가 진행되어 망상 구조가 형성되어, 점착성이 발현된다.
비닐기와 같은 불포화기의 수는, 오르가노기 100 개에 대하여 통상 0.05 개 이상 3.0 개 이하, 바람직하게는 0.1 개 이상 2.5 개 이하이다. 오르가노기 100 개에 대한 불포화기의 수를 0.05 개 이상으로 함으로써, 하이드로실릴기와의 반응성이 저하되어 잘 경화되지 않는 것을 방지하여 적당한 점착력을 부여할 수 있다. 오르가노기 100 개에 대한 불포화기의 수를 3.0 개 이하로 함으로써, 점착제의 가교 밀도가 높아지고 점착력 및 응집력이 커져 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
전술한 바와 같은 오르가노폴리실록산으로는, 구체적으로는 신에츠 화학 공업사 제조의 KS-3703 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 0.6 개인 것), 토레·다우코닝사 제조의 BY23-753 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 0.1 개인 것) 및 BY24-162 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 1.4 개인 것) 등이 있다. 또한, 토레·다우코닝사 제조의 SD4560PSA, SD4570PSA, SD4580PSA, SD4584PSA, SD4585PSA, SD4587L 및 SD4592PSA 등도 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 실리콘 수지 성분인 오르가노폴리실록산은, 통상, 실리콘 고무 성분과 혼합하여 사용되지만, 실리콘 고무 성분으로는, 신에츠 화학 공업사 제조의 KS-3800 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 7.6 개인 것), 토레·다우코닝사 제조의 BY24-162 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 1.4 개인 것), BY24-843 (불포화기를 갖고 있지 않다) 및 SD-7292 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 5.0 개인 것) 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같은 부가 반응형 실리콘의 구체예는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-219229호에 기재되어 있다.
가교제는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분의 비닐기와 같은 불포화기 1 개에 대하여 통상, 규소 원자에 결합된 수소 원자 0.5 개 이상 10 개 이하, 바람직하게는 1 개 이상 2.5 개 이하가 되도록 배합한다. 0.5 개 이상으로 함으로써, 비닐기와 같은 불포화기와 하이드로실릴기의 반응이 완전하게는 진행되지 않아 경화가 불량해지는 것을 방지한다. 10 개 이하로 함으로써, 가교제가 미반응으로 잔존하여 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 전술한 부가 반응형 실리콘 성분 (실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분으로 이루어지는 주제) 및 가교제와 함께, 경화 촉매를 함유하고 있는 것도 바람직하다.
이 경화 촉매는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 중의 불포화기와 가교제 중의 Si-H 기의 하이드로실릴화 반응을 촉진시키기 위해서 사용된다.
경화 촉매로는, 백금계 촉매, 즉, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 염화백금산과 알코올 용액의 반응물, 염화백금산과 올레핀 화합물의 반응물, 염화백금산과 비닐기 함유 실록산 화합물의 반응물, 백금-올레핀 착물, 백금-비닐기 함유 실록산 착물, 및 백금-인 착물 등을 들 수 있다. 전술한 바와 같은 경화 촉매의 구체예는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2006-28311호 및 일본 공개특허공보 평10-147758호에 기재되어 있다.
보다 구체적으로는, 시판품으로서 토레·다우코닝사 제조의 SRX-212, 및 신에츠 화학 공업 제조의 PL-50T 등을 들 수 있다.
경화 촉매의 배합량은 백금분으로서, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 합계량에 대하여 통상 5 질량 ppm 이상 2000 질량 ppm 이하, 바람직하게는 10 질량 ppm 이상 500 질량 ppm 이하이다. 5 질량 ppm 이상으로 함으로써, 경화성이 저하되어 가교 밀도의 저하, 즉, 점착력 및 응집력 (유지력) 이 저하되는 것을 방지하고, 2000 질량 ppm 이하로 함으로써, 비용 상승을 방지함과 함께 점착제층의 안정성을 유지할 수 있고, 또한, 과잉으로 사용된 경화 촉매가 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 전술한 각 성분을 배합함으로써 상온에서도 점착력이 발현되지만, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 기재 (11) 또는 후기하는 박리 시트에 도포하고, 기재 (11) 와 박리 시트를 첩합 (貼合) 시킨 후, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교제에 의한 가교 반응을 촉진시키는 것이 점착력의 안정성 면에서 바람직하다.
가열로 가교 반응을 촉진시키는 경우의 가열 온도는 통상적으로는 60 ℃ 이상 140 ℃ 이하, 바람직하게는 80 ℃ 이상 130 ℃ 이하이다. 60 ℃ 이상에서 가열함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여, 점착력이 불충분해지는 것을 방지하고, 140 ℃ 이하에서 가열함으로써 기재 시트에 열 수축 주름이 발생하거나 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
활성 에너지선을 조사하여 가교 반응을 촉진시키는 경우, 전자파 또는 하전 입자선 중에서 에너지 양자를 갖는 활성 에너지선, 즉, 자외선 등의 활성 또는 전자선 등을 이용할 수 있다. 전자선을 조사하여 가교시키는 경우, 광 중합 개시제를 필요로 하지 않지만, 자외선 등의 활성 광을 조사하여 가교시키는 경우에는, 광 중합 개시제를 존재시키는 것이 바람직하다.
자외선 조사시키는 경우의 광 중합 개시제로는, 특별히 제한은 없고, 종래, 자외선 경화형 수지에 관용되고 있는 광 중합 개시제 중에서, 임의의 광 중합 개시제를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이 광 중합 개시제로는, 예를 들어 벤조인류, 벤조페논류, 아세토페논류, α-하이드록시케톤류, α-아미노케톤류, α-디케톤류, α-디케톤디알킬아세탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 기타 화합물 등을 들 수 있다.
이들 광 중합 개시제는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 또한, 그 사용량은, 주제로서 사용되는 상기 부가 반응형 실리콘 성분과 가교제의 합계량 100 질량부에 대하여 통상 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하, 바람직하게는 0.05 질량부 이상 20 질량부 이하의 범위에서 선정된다.
가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 가교함으로써, 안정된 점착력을 갖는 점착 시트가 얻어진다.
활성 에너지선의 하나인 전자선을 조사하여 가교하는 경우의 전자선의 가속 전압은, 일반적으로는 130 ㎸ 이상 300 ㎸ 이하, 바람직하게는 150 ㎸ 이상 250 ㎸ 이하이다. 130 ㎸ 이상의 가속 전압으로 조사함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여, 점착력이 불충분해지는 것을 방지할 수 있고, 300 ㎸ 이하의 가속 전압으로 조사함으로써 점착제층 및 기재 시트가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 빔 전류의 바람직한 범위는 1 ㎃ 이상 100 ㎃ 이하이다.
조사되는 전자선의 선량은 1 Mrad 이상 70 Mrad 이하가 바람직하고, 2 Mrad 이상 20 Mrad 이하가 보다 바람직하다. 1 Mrad 이상의 선량으로 조사함으로써 점착제층 및 기재 시트가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지하고, 가교 부족에 의해 점착성이 불충분해지는 것을 방지할 수 있다. 70 Mrad 이하의 선량으로 조사함으로써, 점착제층이 열화되거나 변색되는 것에 따른 응집력의 저하를 방지하고, 기재 시트가 열화되거나 수축되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
자외선 조사인 경우의 조사량으로는 적절히 선택되지만, 광량은 100 mJ/㎠ 이상 500 mJ/㎠ 이하, 조도는 10 mW/㎠ 이상 500 mW/㎠ 이하이다.
가열 및 활성 에너지선의 조사는 산소에 의한 반응 저해를 방지하기 위해, 질소 분위기하에서 실시하는 것이 바람직하다.
점착제층 (12) 의 두께는, 점착 시트 (10) 의 용도에 따라 적절히 결정된다. 본 실시형태에 있어서, 점착제층 (12) 의 두께는, 5 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제층 (12) 의 두께가 지나치게 얇으면, 반도체 칩의 회로면 요철에 점착제층 (12) 이 추종할 수 없어 간극이 발생할 우려가 있다. 그 간극에, 예를 들어, 층간 절연재 및 봉지 수지 등이 들어가, 칩 회로면의 배선 접속용 전극 패드가 막힐 우려가 있다. 점착제층 (12) 의 두께가 5 ㎛ 이상이면, 칩 회로면의 요철에 점착제층 (12) 이 추종하기 쉬워져, 간극 발생을 방지할 수 있다. 또, 점착제층 (12) 의 두께가 지나치게 두꺼우면, 반도체 칩이 점착제층에 침강되어 버리고, 반도체 칩 부분과, 반도체 칩을 봉지하는 수지 부분의 단차가 생길 우려가 있다. 이와 같은 단차가 생기면 재배선시에 배선이 단선될 우려가 있다. 점착제층 (12) 의 두께가 60 ㎛ 이하이면, 단차가 잘 생기지 않게 된다.
본 실시형태에 있어서, 점착제 조성물에는, 본 발명의효과를 저해하지 않는 범위에서 그 밖의 성분이 함유되어 있어도 된다. 점착제 조성물에 함유될 수 있는 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 유기 용매, 난연제, 점착 부여제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 방부제, 방미제, 가소제, 소포제, 착색제, 필러, 및 젖음성 조정제 등을 들 수 있다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에는, 첨가제로서 디메틸실록산 및 디메틸디페닐실록산과 같은 비반응성 폴리오르가노실록산이 함유되어 있어도 된다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 보다 구체적인 예로는, 예를 들어 이하와 같은 점착재 조성물의 예를 들 수 있는데, 본 발명은 이와 같은 예에 한정되지 않는다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 모노머 및 수산기 함유 모노머를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유하고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 모노머 및 수산기 함유 모노머를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 양 말단 수산기 수소화 폴리부타디엔이고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 및 아크릴산 2-하이드록시에틸을 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유하고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 및 아크릴산 2-하이드록시에틸을 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 양 말단 수산기 수소화 폴리부타디엔이고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 이들 예에 있어서는, 상기 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율이 80 질량％ 이상 95 질량％ 이하이고, 카르복실기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하이고, 잔부가 기타 공중합체 성분인 것이 바람직하고, 기타 공중합체 성분으로는, 수산기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
(박리 시트)
박리 시트 (RL) 로는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 취급 용이함 관점에서, 박리 시트 (RL) 는, 박리 기재와, 박리 기재 상에 박리제가 도포되어 형성된 박리제층을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 박리 시트 (RL) 는, 박리 기재의 편면에만 박리제층을 구비하고 있어도 되고, 박리 기재의 양면에 박리제층을 구비하고 있어도 된다. 박리 기재로는, 예를 들어, 종이 기재, 이 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트지, 그리고 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 종이 기재로는, 글라신지, 코트지, 및 캐스트 코트지 등을 들 수 있다. 플라스틱 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 그리고 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다. 박리제로는, 예를 들어 올레핀계 수지, 고무계 엘라스토머 (예를 들어, 부타디엔계 수지, 이소프렌계 수지 등), 장사슬 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지, 및 실리콘계 수지를 들 수 있다.
박리 시트 (RL) 의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 박리 시트 (RL) 의 두께는, 통상 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이고, 25 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
박리제층의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 박리제를 함유하는 용액을 도포하여 박리제층을 형성하는 경우, 박리제층의 두께는, 0.01 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.03 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
박리 기재로서 플라스틱 필름을 사용하는 경우, 당해 플라스틱 필름의 두께는, 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 는, 가열 후에, 다음과 같은 점착력을 나타내는 것이 바람직하다. 먼저, 점착 시트 (10) 를 피착체 (구리박 또는 폴리이미드 필름) 에 첩착시키고, 100 ℃ 및 30 분간의 조건에서 가열하고, 추가로 190 ℃ 및 1 시간의 조건에서 가열한 후, 점착제층 (12) 의 구리박에 대한 실온에서의 점착력, 및 점착제층 (12) 의 폴리이미드 필름에 대한 실온에서의 점착력이, 각각 0.7 N/25 mm 이상 2.0 N/25 mm 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 가열을 실시한 후의 점착력이 0.7 N/25 mm 이상이면, 가열에 의해 기재 또는 피착체가 변형된 경우에 점착 시트 (10) 가 피착체로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가열 후의 점착력이 2.0 N/25 mm 이하이면, 박리력이 지나치게 높아지지 않아, 점착 시트 (10) 를 피착체로부터 박리하기 쉽다.
또, 본 명세서에 있어서 실온이란, 22 ℃ 이상 24 ℃ 이하의 온도이다. 본 명세서에 있어서 점착력은, 180°박리법에 의해 인장 속도 300 mm/분, 점착 시트의 폭 25 mm 로 측정한 값이다.
(점착 시트의 제조 방법)
점착 시트 (10) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 점착 시트 (10) 는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다. 먼저, 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 상에 점착제를 도포하여 도막을 형성한다. 다음으로, 이 도막을 건조시켜 점착제층 (12) 을 형성한다. 그 후, 점착제층 (12) 를 덮도록 박리 시트 (RL) 를 첩착시킨다.
또, 점착 시트 (10) 의 다른 제조 방법으로는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다. 먼저, 박리 시트 (RL) 상에 점착제를 도포하여 도막을 형성한다. 다음으로, 도막을 건조시켜 점착제층 (12) 을 형성하고, 이 점착제층 (12) 에 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 을 첩합시킨다.
점착제 조성물을 도포하여 점착제층 (12) 을 형성하는 경우, 유기 용매로 점착제 조성물을 희석하여 코팅액을 조제하여 사용하는 것이 바람직하다. 유기 용매로는, 예를 들어 톨루엔, 아세트산에틸 및 메틸에틸케톤 등을 들 수 있다. 코팅액을 도포하는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 및 그라비아 코트법 등을 들 수 있다.
유기 용매 및 저비점 성분이 점착제층 (12) 에 잔류하는 것을 방지하기 위해, 코팅액을 기재 (11) 또는 박리 시트 (RL) 에 도포한 후, 도막을 가열하여 건조시키는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물에 가교제가 배합되어 있는 경우에는, 가교 반응을 진행시켜 응집력을 향상시키기 위해서도, 도막을 가열하는 것이 바람직하다.
(점착 시트의 사용)
점착 시트 (10) 는, 반도체 소자를 봉지할 때에 사용된다. 점착 시트 (10) 는, 금속제 리드 프레임에 탑재되지 않고, 점착 시트 (10) 상에 첩착된 상태의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착 시트 (10) 는, 금속제 리드 프레임에 탑재된 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 아니라, 점착제층 (12) 에 첩착된 상태의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 금속제 리드 프레임을 사용하지 않고 반도체 소자를 패키징하는 형태로는, 패널 스케일 패키지 (Panel Scale Package ; PSP) 및 웨이퍼 레벨 패키지 (Wafer Level Package ; WLP) 를 들 수 있다.
점착 시트 (10) 는, 복수의 개구부가 형성된 프레임 부재를 점착 시트 (10) 에 첩착시키는 공정과, 상기 프레임 부재의 개구부에서 노출되는 점착제층 (12) 에 반도체 칩을 첩착시키는 공정과, 상기 반도체 칩을 봉지 수지로 덮는 공정과, 상기 봉지 수지를 열 경화시키는 공정을 갖는 프로세스에 있어서 사용되는 것이 바람직하다.
(반도체 장치의 제조 방법)
본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법을 설명한다.
도 2a ∼ 도 2e 에는, 본 실시형태에 관련된 반도체 장치의 제조 방법을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시형태에 관련된 반도체 장치의 제조 방법은, 점착 시트 (10) 에 복수의 개구부 (21) 가 형성된 프레임 부재 (20) 를 첩착시키는 공정 (점착 시트 첩착 공정) 과, 프레임 부재 (20) 의 개구부 (21) 에서 노출되는 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시키는 공정 (본딩 공정) 과, 반도체 칩 (CP) 을 봉지 수지 (30) 로 덮는 공정 (봉지 공정) 과, 봉지 수지 (30) 를 열 경화시키는 공정 (열 경화 공정) 과, 열 경화시킨 후 점착 시트 (10) 를 박리하는 공정 (박리 공정) 을 실시한다. 필요에 따라 열 경화 공정 후에, 봉지 수지 (30) 로 봉지된 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정 (보강 부재 첩착 공정) 을 실시해도 된다.
이하에 각 공정에 대해서 설명한다.
·점착 시트 첩착 공정
도 2a 에는, 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 에 프레임 부재 (20) 를 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시형태에 관련된 프레임 부재 (20) 는, 격자 형상으로 형성되고, 복수의 개구부 (21) 를 갖는다. 프레임 부재 (20) 는, 내열성을 갖는 재질로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 프레임 부재 (20) 의 재질로는, 예를 들어 구리 및 스테인리스 등의 금속, 그리고 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지 등을 들 수 있다.
개구부 (21) 는, 프레임 부재 (20) 의 표리면을 관통하는 구멍이다. 개구부 (21) 의 형상은, 반도체 칩 (CP) 을 프레임 내에 수용할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다. 개구부 (21) 의 구멍의 깊이도, 반도체 칩 (CP) 을 수용할 수 있으면 특별히 한정되지 않는다.
·본딩 공정
도 2b 에는, 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
프레임 부재 (20) 에 점착 시트 (10) 를 첩착시키면, 각각의 개구부 (21) 에 있어서 개구부 (21) 의 형상에 따라 점착제층 (12) 이 노출된다. 각 개구부 (21) 의 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시킨다. 반도체 칩 (CP) 을, 그 회로면을 점착제층 (12) 으로 덮도록 첩착시킨다.
반도체 칩 (CP) 의 제조는, 예를 들어 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하는 백 그라인드 공정, 및 반도체 웨이퍼를 개편화 (個片化) 하는 다이싱 공정을 실시함으로써 제조한다. 다이싱 공정에서는, 반도체 웨이퍼를 다이싱 시트의 접착제층에 첩착시키고, 다이싱 소 등의 절단 수단을 사용하여 반도체 웨이퍼를 개편화함으로써 반도체 칩 (CP) (반도체 소자) 이 얻어진다.
다이싱 장치는, 특별히 한정되지 않고, 공지된 다이싱 장치를 사용할 수 있다. 또한, 다이싱의 조건에 대해서도, 특별히 한정되지 않는다. 또, 다이싱 블레이드를 사용하여 다이싱하는 방법 대신에, 레이저 다이싱법 또는 스텔스 다이싱법 등을 사용해도 된다.
다이싱 공정 후, 다이싱 시트를 당겨 늘려, 복수의 반도체 칩 (CP) 간의 간격을 넓히는 익스팬드 공정을 실시해도 된다. 익스팬드 공정을 실시함으로써, 콜릿 등의 반송 수단을 사용하여 반도체 칩 (CP) 을 픽업할 수 있다. 또한, 익스팬드 공정을 실시함으로써, 다이싱 시트의 접착제층의 접착력이 감소하여, 반도체 칩 (CP) 이 픽업하기 쉬워진다.
다이싱 시트의 접착제 조성물, 또는 접착제층에 에너지선 중합성 화합물이 배합되어 있는 경우에는, 다이싱 시트의 기재측으로부터 접착제층에 에너지선을 조사하여, 에너지선 중합성 화합물을 경화시킨다. 에너지선 중합성 화합물을 경화시키면, 접착제층의 응집력이 높아져, 접착제층의 접착력을 저하시킬 수 있다. 에너지선으로는, 예를 들어 자외선 (UV) 및 전자선 (EB) 등을 들 수 있고, 자외선이 바람직하다. 에너지선의 조사는, 반도체 웨이퍼의 첩부 후, 반도체 칩의 박리 (픽업) 전의 어느 단계에서 실시해도 된다. 예를 들어, 다이싱 이전 혹은 이후에 에너지선을 조사해도 되고, 익스팬드 공정 후에 에너지선을 조사해도 된다.
·봉지 공정 및 열 경화 공정
도 2c 에는, 점착 시트 (10) 에 첩착된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
봉지 수지 (30) 의 재질은, 열 경화성 수지이고, 예를 들어 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 봉지 수지 (30) 로서 사용되는 에폭시 수지에는, 예를 들어 페놀 수지, 엘라스토머, 무기 충전재, 및 경화 촉진제 등이 함유되어 있어도 된다.
봉지 수지 (30) 로 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮는 방법은, 특별히 한정되지 않는다.
본 실시형태에서는, 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용한 양태를 예로 들어 설명한다. 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮도록 재치 (載置) 하고, 봉지 수지 (30) 를 가열 경화시켜, 봉지 수지층 (30A) 을 형성한다. 이와 같이 하여, 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 봉지 수지층 (30A) 에 매립된다. 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용하는 경우에는, 진공 라미네이트법에 의해 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 것이 바람직하다. 이 진공 라미네이트법에 의해, 반도체 칩 (CP) 과 프레임 부재 (20) 의 사이에 공극이 생기는 것을 방지할 수 있다. 진공 라미네이트법에 의한 가열 경화의 온도 조건 범위는, 예를 들어 80 ℃ 이상 120 ℃ 이하이다.
봉지 공정에서는, 시트 형상의 봉지 수지 (30) 가 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지 시트에 지지된 적층 시트를 사용해도 된다. 이 경우, 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮도록 적층 시트를 재치한 후, 수지 시트를 봉지 수지 (30) 로부터 박리하고, 봉지 수지 (30) 를 가열 경화시켜도 된다. 이와 같은 적층 시트로는, 예를 들어 ABF 필름 (아지노모토 파인 테크노 (주) 제조) 을 들 수 있다.
반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 방법으로는, 트랜스퍼 몰드법을 채용해도 된다. 이 경우, 예를 들어 봉지 장치의 금형 내부에, 점착 시트 (10) 에 첩착된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 수용한다. 이 금형 내부에 유동성 있는 수지 재료를 주입하고, 수지 재료를 경화시킨다. 트랜스퍼 몰드법의 경우, 가열 및 압력은 특별히 한정되지 않는다. 트랜스퍼 몰드법에 있어서의 통상적인 조건의 일례로서, 150 ℃ 이상의 온도와, 4 MPa 이상 15 MPa 이하의 압력을 30 초 이상 300 초 이하 동안 유지한다. 그 후, 가압을 해제하고, 봉지 장치로부터 꺼내어 오븐 내에 정치 (靜置) 시키고, 150 ℃ 이상을, 2 시간 이상 15 시간 이하 유지한다. 이와 같이 하여, 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지한다.
전술한 봉지 공정에 있어서 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용하는 경우, 봉지 수지 (30) 를 열 경화시키는 공정 (열 경화 공정) 전에, 제 1 가열 프레스 공정을 실시해도 된다. 제 1 가열 프레스 공정에 있어서는, 봉지 수지 (30) 로 피복된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 부착된 점착 시트 (10) 를 양면으로부터 판 형상 부재로 끼워 넣고, 소정 온도, 시간, 및 압력의 조건하에서 프레스한다. 제 1 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 봉지 수지 (30) 가 반도체 칩 (CP) 과 프레임 부재 (20) 의 공극에도 충전되기 쉬워진다. 또한, 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 봉지 수지 (30) 에 의해 구성되는 봉지 수지층 (30A) 의 요철을 평탄화할 수도 있다. 판 형상 부재로는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
열 경화 공정 후, 점착 시트 (10) 를 박리하면, 봉지 수지 (30) 로 봉지된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 얻어진다. 이하, 이것을 봉지체 (50) 라고 칭하는 경우가 있다.
·보강 부재 첩착 공정
도 2d 에는, 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트 (10) 를 박리한 후, 노출된 반도체 칩 (CP) 의 회로면에 대하여 재배선층을 형성하는 재배선 공정 및 범프 형성 공정이 실시된다. 이와 같은 재배선 공정 및 범프 형성 공정에 있어서의 봉지체 (50) 의 취급성을 향상시키기 위해, 필요에 따라 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정 (보강 부재 첩착 공정) 을 실시해도 된다. 보강 부재 첩착 공정을 실시하는 경우에는, 점착 시트 (10) 를 박리하기 전에 실시하는 것이 바람직하다. 도 2d 에 나타내는 바와 같이, 봉지체 (50) 는 점착 시트 (10) 및 보강 부재 (40) 에 의해 끼워진 상태에서 지지되고 있다.
본 실시형태에서는, 보강 부재 (40) 는, 내열성 보강판 (41) 과 내열성 접착층 (42) 을 구비한다.
보강판 (41) 으로는, 예를 들어 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지를 함유하는 판 형상의 부재를 들 수 있다.
접착층 (42) 은, 보강판 (41) 과 봉지체 (50) 를 접착시킨다. 접착층 (42) 으로는, 보강판 (41) 및 봉지 수지층 (30A) 의 재질에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, 봉지 수지층 (30A) 이 에폭시계 수지를 함유하고, 보강판 (41) 이 유리 에폭시 수지를 함유하고 있는 경우에는, 접착층 (42) 으로는, 열가소성 수지를 함유한 유리 클로스가 바람직하고, 접착층 (42) 에 함유되는 열가소성 수지로는, 비스말레이미드 트리아진 수지 (BT 레진) 가 바람직하다.
보강 부재 첩착 공정에서는, 봉지체 (50) 의 봉지 수지층 (30A) 과 보강판 (41) 의 사이에 접착층 (42) 을 끼워 넣고, 또한 보강판 (41) 측 및 점착 시트 (10) 측으로부터 각각 판 형상 부재로 끼워 넣고, 소정 온도, 시간, 및 압력의 조건하에서 프레스하는 제 2 가열 프레스 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 제 2 가열 프레스 공정에 의해, 봉지체 (50) 와 보강 부재 (40) 를 임시 고정한다. 제 2 가열 프레스 공정 후에, 접착층 (42) 을 경화시키기 위해서, 임시 고정된 봉지체 (50) 와 보강 부재 (40) 를 소정 온도 및 시간의 조건하에서 가열하는 것이 바람직하다. 가열 경화의 조건은, 접착층 (42) 의 재질에 따라 적절히 설정되고, 예를 들어 185 ℃, 80 분간, 및 2.4 MPa 의 조건이다. 제 2 가열 프레스 공정에 있어서도, 판 형상 부재로는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
·박리 공정
도 2e 에는, 점착 시트 (10) 를 박리하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시형태에서는, 점착 시트 (10) 의 기재 (11) 가 굴곡 가능한 경우, 점착 시트 (10) 를 굴곡시키면서, 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 (θ) 는, 특별히 한정되지 않지만, 90 도 이상의 박리 각도 (θ) 로 점착 시트 (10) 를 박리하는 것이 바람직하다. 박리 각도 (θ) 가 90 도 이상이면, 점착 시트 (10) 를, 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 (θ) 는, 90 도 이상 180 도 이하가 바람직하고, 135 도 이상 180 도 이하가 보다 바람직하다. 이와 같이 점착 시트 (10) 를 굴곡시키면서 박리를 실시함으로써, 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 에 가해지는 부하를 저감시키면서 박리할 수 있고, 점착 시트 (10) 의 박리에 의한, 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 의 손상을 억제할 수 있다. 점착 시트 (10) 를 박리한 후, 전술한 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등이 실시된다. 점착 시트 (10) 박리 후, 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등의 실시 전에, 필요에 따라 전술한 보강 부재 첩착 공정을 실시해도 된다.
보강 부재 (40) 를 첩착시킨 경우, 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등이 실시된 후, 보강 부재 (40) 에 의한 지지가 불필요해진 단계에서, 보강 부재 (40) 를 봉지체 (50) 로부터 박리한다.
그 후, 봉지체 (50) 를 반도체 칩 (CP) 단위로 개편화한다 (개편화 공정). 봉지체 (50) 를 개편화시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 전술한 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때에 사용한 방법과 동일한 방법으로 개편화시킬 수 있다. 봉지체 (50) 를 개편화시키는 공정은, 봉지체 (50) 를 다이싱 시트 등에 첩착시킨 상태에서 실시해도 된다. 봉지체 (50) 를 개편화함으로써, 반도체 칩 (CP) 단위의 반도체 패키지가 제조되고, 이 반도체 패키지는, 실장 공정에 있어서 프린트 배선 기판 등에 실장된다.
본 실시형태에 따르면, 봉지 공정에 있어서, 반도체 칩 (CP) 이 이동하여 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 점착제층 (12) 의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상으로, 반도체 칩 (CP) 이 점착제층 (12) 으로부터 박리되는 것이 비교적 곤란해진다. 그래서, 봉지 공정에 있어서, 반도체 칩 (CP) 이 점착제층 (12) 으로부터 박리되는 것을 방지할 수 있고, 반도체 칩 (CP) 이 이동하여 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
〔실시형태의 변형〕
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형 및 개량 등은, 본 발명에 포함된다. 또, 이하의 설명에서는, 상기 실시형태에서 설명한 부재 등과 동일하면, 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략 또는 간략하게 한다.
상기 실시형태에서는, 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 이 박리 시트 (RL) 에 의해 덮여 있는 양태를 예로 들어 설명했는데, 본 발명은, 이와 같은 양태에 한정되지 않는다.
또, 점착 시트 (10) 는, 매엽이어도 되고, 복수 장의 점착 시트 (10) 가 적층된 상태로 제공되어도 된다. 이 경우, 예를 들어 점착제층 (12) 은, 적층되는 다른 점착 시트의 기재 (11) 에 의해 덮여 있어도 된다.
또한, 점착 시트 (10) 는, 장척 형상의 시트여도 되고, 롤 형상으로 권취된 상태로 제공되어도 된다. 롤 형상으로 권취된 점착 시트 (10) 는, 롤로부터 조출되어 원하는 사이즈로 절단하거나 하여 사용할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 봉지 수지 (30) 의 재질로서 열 경화성 수지인 경우를 예로 들어 설명했는데, 본 발명은 이와 같은 양태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 봉지 수지 (30) 는, 자외선 등의 에너지선으로 경화시키는 에너지선 경화성 수지여도 된다.
상기 실시형태에서는, 반도체 장치의 제조 방법의 설명에 있어서, 프레임 부재 (20) 를 점착 시트 (10) 에 첩착시키는 양태를 예로 들어 설명했는데, 본 발명은 이와 같은 양태에 한정되지 않는다. 점착 시트 (10) 는, 프레임 부재 (20) 를 사용하지 않고 반도체 소자를 봉지하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서 사용되어도 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시예로 전혀 한정되지 않는다.
〔평가 방법〕
점착 시트의 평가는, 이하에 나타내는 방법에 따라 실시하였다.
[다이 풀 시험]
점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 측정하였다. 구체적으로는, 하기 (a) ∼ (h) 의 수순에 따라 측정하였다.
(a) 측정 대상의 반도체 칩 (실리콘) 을, 하기 조건으로 제작하였다.
·백 그라인드 테이프 : E-8180HR (린텍 (주) 제조), 다이싱 테이프 : D-174A (린텍 (주) 제조)
·다이싱 장치 : (주) 디스코 제조의 「DFD651」
·표준 다이싱 조건 : 블레이드＝27HECC, 35,000 rpm, 컷 모드 A, 50 ㎜/s
·칩 두께 : 200 ㎛ (＃2000), 칩 사이즈 : 6.4 ㎜ × 6.4 ㎜ (6.435 ㎜ 스텝)
(b) 도 3a 에 나타내는 라이닝용 베이크판 (BB) 에, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF) (TL-6177-12-LN 테스트, 린텍 (주) 제조) 를 전면에 첩부하고, 그 후, 양면 테이프 (DF) 의 박리 필름을 박리하였다.
(c) 실시예 및 비교예에서 제작한 점착제층 (12) 을 시료 필름으로 하고, 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF) 에 점착제층 (12) 을 첩부하고, 그 후, 점착제층 (12) 의 박리 필름을 박리하였다.
(d) 도 3d 에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 (CP) (8 개) 을, 회로면 (CPA) 이 점착제층 (12) 에 접하도록 하고, 점착제층 (12) 상에 핀셋을 사용하여 2.5 ㎝간격으로 설치하였다. 그 때에, 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 의 모서리가 닿지 않도록 반도체 칩 (CP) 을 신중하게 수직으로 설치하였다.
(e) 상기 (d) 에서 제작한 샘플을, 진공 라미네이터를 사용하여, 하기 조건으로 진공 라미네이트하였다. 또, 진공 라미네이트를 할 때에는, 도 3e 에 나타내는 바와 같이, 상하에 박리 필름 (LF) (두께 : 38 ㎛) 을 2 장 배치하고, 진공 라미네이트를 하였다.
·진공 라미네이터 : NISSINBO 사 제조
·온도 : 100 ℃
·압력 : 100 Pa, 진공도 : 설정 없음 (전체 진공), 프레스 : 설정 없음 (대기압과의 차압)
·라미네이트 속도 : 고속 모드
·프로그램 : 진공화 60 초간 후에, 고속 라미네이트로 40 초간
·온도 설정 후, 1 시간 후 이후에 라미네이트를 실시하여, 실제 샘플 라미네이트 이전에는, 한 번 공 (空) 운전한다.
(f) 상기 (e) 에서 진공 라미네이트한 샘플을, 풀 시험기 (노드슨·어드밴스트·테크놀로지 (주) 제조의 「Dage4000」) 에 얹고 100 ℃ 로 예열한다.
(g) 도 3f 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF2) (린텍 (주) 제조의 「A208」) 가 첩부된 풀 블록 (PB) 을, 도 3g 에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 (CP) 상에 두고 5 초간 지압하였다. 1 분간 경과 후에, 하기 조건에서 도 3h 에 나타내는 바와 같이 하여, 다이 풀 시험을 실시하고, 로드 셀의 변위 및 힘을 측정하여, 힘의 피크값을, 1 개의 다이 (반도체 칩 (CP)) 에 가해지는 힘 (단위 : N/다이) 으로 하였다.
·분위기의 온도 : 100 ℃
·시험 속도 : 200 ㎛ /s
(h) 그 후, 반도체 칩 (CP) 을 풀 블록 (PB) 으로부터 분리한 후에, 상기 (g) 와 같이 하여, 다른 반도체 칩 (CP) 에서 다이 풀 시험을 실시하여, 유효 데이터의 수가 6 개가 될 때까지 1 개의 다이에 가해지는 힘을 구하였다. 그리고, 얻어진 유효 데이터의 평균값을, 다이 풀 시험에서 구해지는 값 (단위 : N/다이) 으로 하였다.
[다이 시프트 평가]
점착 시트의 점착면에 반도체 칩 (실리콘 미러 칩, 칩 사이즈 : 2.3 ㎜ × 1.7 ㎜, 칩 두께 : 0.2 ㎜) 8000 개를, 점착 시트의 점착면과 반도체 칩의 회로면이 접하도록 필요한 간격으로 설치한다. 그 후, 봉지 수지 (아지노모토 파인 테크노 (주) 제조 ABF 필름, GXT-31) 로 점착 시트 상의 반도체 칩을, 진공 가열 가압 라미네이터 (ROHM and HAAS 사 제조의 「7024HP5」) 를 사용하여 봉지하였다. 봉지 조건은 하기와 같다.
·예열 온도 : 테이블 및 다이어프램 모두 100 ℃
·진공화 : 60 초간
·다이나믹 프레스 모드 : 30 초간
·스태틱 프레스 모드 : 10 초간
그리고, 매립 후의 점착 시트 상의 반도체 칩을 육안 및 현미경으로 관찰하여, 반도체 칩의 위치 어긋남 유무를 확인하였다. 반도체 칩의 위치 어긋남이 없는 경우를 「A」로 판정하고, 반도체 칩의 위치 어긋남이 있는 경우를 「B」로 판정하였다. 또, 매립을 실시하는 전후에 반도체 칩이 20 ㎛ 이상 이동한 경우에 「위치 어긋남이 있는」것으로 판정하였다.
(실시예 1)
(1) 점착제 조성물의 제조
이하의 재료 (폴리머, 점착 보조제, 가교제, 및 희석 용제) 를 배합하고, 충분히 교반하여, 실시예 1 에 관련된 도포용 점착제액 (점착제 조성물) 을 조제하였다.
·폴리머 : 아크릴산에스테르 공중합체, 40 질량부 (고형분)
아크릴산에스테르 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실 92.8 질량％ 와, 아크릴산 2-하이드록시에틸 7.0 질량％ 와, 아크릴산 0.2 질량％ 를 공중합하여 조제하였다.
·점착 보조제 : 양 말단 수산기 수소화 폴리부타디엔 [닛폰 소다 (주) 제조 ; GI-1000], 5 질량부 (고형분)
·점착 보조제 : 폴리에테르아민 유도체 [니치유 (주) 제조 ; DT-203], 1.5 질량부 (고형분)
·가교제 : 헥사메틸렌디이소시아네이트를 갖는 지방족계 이소시아네이트 (헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 변성체) [닛폰 폴리우레탄 공업 (주) 제조 ; 콜로네이트 HX], 3.5 질량부 (고형분)
·희석 용제 : 메틸에틸케톤을 사용하여, 도포용 점착제액의 고형분 농도는 30 질량％ 로 조제하였다.
(2) 점착제층의 제작
조제한 도포용 점착제액을, 콤마 코터 (등록 상표) 를 사용하여 건조 후의 막두께가 50 ㎛ 가 되도록, 실리콘계 박리층을 형성한 38 ㎛ 의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 박리 필름 [린텍 (주) 제조 ; SP-PET382150] 의 박리층면측에 도포하고, 90 ℃ 및 90 초간의 가열을 실시하고, 계속해서 115 ℃ 및 90 초간의 가열을 실시하여, 도막을 건조시켰다.
(3) 점착 시트의 제작
도포용 점착제액의 도막을 건조시킨 후, 점착제층과 기재를 첩합시켜 실시예 1 에 관련된 점착 시트를 얻었다. 또, 기재로서 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 [테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 ; PET50KFL12D, 두께 50 ㎛, 100 ℃ 에서의 저장 탄성률 3.1 × 109 Pa] 를 사용하여 기재의 접착 용이면에 점착제층을 첩합시켰다.
(실시예 2)
실시예 2 에 관련된 점착 시트는, 점착제층에 포함되는 점착 보조제가 실시예 1 과 상이한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제작하였다.
실시예 2 에서 사용한 점착 보조제는, 양 말단 수산기 수소화 폴리부타디엔 [닛폰 소다 (주) 제조 ; GI-1000], 5 질량부 (고형분) 이다.
(실시예 3)
실시예 3 에서는, 실리콘계 점착제를 사용하였다.
실시예 3 에 있어서는,
실리콘계 점착제 A (SD4580PSA) 18 질량부 (고형분),
실리콘계 점착제 B (SD4587L) 40 질량부 (고형분),
촉매 A (NC-25 CAT) 0.3 질량부 (고형분),
촉매 B (CAT-SRX-212) 0.65 질량부 (고형분), 및
프라이머 (BY24-712) 5 질량부 (고형분) 를 배합하고 충분히 교반하여, 도포용 점착제액 (점착제 조성물) 을 조제하였다. 실시예 3 의 점착제 조성물에 사용한 재료는, 모두 토레·다우코닝 (주) 제조이다.
실시예 3 에 관련된 도포용 점착제액을, 건조 후 두께가 20 ㎛ 가 되도록 기재에 도포 및 건조시켜 점착제층을 제작하였다. 건조 조건은, 100 ℃ 및 1 분간으로 하였다. 실시예 3 에서 사용한 기재는, 폴리이미드 필름 [토레·듀퐁 (주) 제조 ; 카프톤 100 H, 두께 25 ㎛, 100 ℃ 에서의 저장 탄성률 3.1 × 109 Pa] 를 사용하였다. 박리 필름의 표면 상에 제작된 점착제층과 기재를 첩합시켜 실시예 3 에 관련된 점착 시트를 얻었다.
(실시예 4)
실시예 4 에 관련된 점착 시트는, 점착제층에 함유되는 폴리머가 실시예 2 와 상이한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 제작하였다.
실시예 4 에서 사용한 폴리머는, 아크릴산 2-에틸헥실 80.8 질량％ 와, 아크릴산 2-하이드록시에틸 7 질량％ 와, 4-아크릴로일모르폴린 12 질량％ 와, 아크릴산 0.2 질량％ 를 공중합하여 조제하였다.
(비교예 1)
비교예 1 에 관련된 점착 시트는, 점착제층에 포함되는 점착 보조제가 실시예 1 과 상이한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제작하였다.
비교예 1 에서 사용한 점착 보조제는, 아세틸시트르산트리부틸 [다오카 화학 공업 (주) 제조], 5 질량부 (고형분) 이다.
표 1 에 실시예 1 ∼ 4, 및 비교예 1 에 관련된 점착 시트의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 실시예 1 ∼ 4, 및 비교예 1 에서 사용한 점착제를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112018020380714-pct00001
표 1 에 나타내는 결과에서도 알 수 있는 바와 같이, 점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상인 경우 (실시예 1 ∼ 4) 에는, 다이 시프트를 방지할 수 있음이 확인되었다.
10…점착 시트
11…기재
12…점착제층

Claims (10)

  1. 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서,
    상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층이, 아크릴계 점착제 조성물과, 점착 보조제를 함유하고,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 모노머의 하나로 하는 아크릴계 공중합체를 포함하고,
    상기 아크릴계 공중합체에 있어서의 상기 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율은, 50 질량% 이상 95 질량% 이하이고,
    상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 50 질량％ 초과 100 질량% 미만으로 포함하고, 또한, 폴리에테르아민 유도체를 포함하고,
    상기 점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 4.0 N/다이 이상 15 N/다이 이하인, 점착 시트.
  2. 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서,
    상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층이, 아크릴계 점착제 조성물과, 점착 보조제를 함유하고,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실 및 4-아크릴로일모르폴린을 모노머의 하나로 하는 아크릴계 공중합체를 포함하고,
    상기 아크릴계 공중합체에 있어서의 상기 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율은, 50 질량% 이상 95 질량% 이하이고,
    상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 50 질량％ 초과로 포함하고,
    상기 점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 4.0 N/다이 이상 15 N/다이 이하인, 점착 시트.
  3. 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서,
    상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층은, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 함유하고,
    상기 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 혼합물로 이루어지는 주제와, 하이드로실릴기 함유의 가교제를 포함하고,
    상기 점착제층의 100 ℃ 분위기에 있어서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상 15 N/다이 이하인, 점착 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률이 1 × 107 Pa 이상 1 × 1012 Pa 이하인, 점착 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는, 추가로, 수산기 함유 모노머에서 유래되는 공중합체 성분을 함유하는, 점착 시트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 상기 아크릴계 공중합체와 점착 보조제와 이소시아네이트계 가교제를 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는, 점착 시트.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는, 추가로, 아크릴산에서 유래되는 공중합체 성분을 함유하고,
    상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는 상기 아크릴산에서 유래되는 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하인, 점착 시트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체 있어서의 상기 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래되는 공중합체 성분의 비율은 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하인, 점착 시트.
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