KR102545377B1 - 가압 실장용 ncf, 그 경화물 및 이를 사용한 반도체 장치 - Google Patents

가압 실장용 ncf, 그 경화물 및 이를 사용한 반도체 장치 Download PDF

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KR102545377B1
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요시히데 후쿠하라
히로미 사이토
토요카즈 홋치
마사아키 호시야마
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나믹스 가부시끼가이샤
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Abstract

가압 실장에 적합한 NCF의 제공. (A) 고형 에폭시 수지, (B) 실온에서 액상이며, 하기 식 1, 식 2의 구조의 적어도 한 쪽을 포함하는 방향족 아민, (C) 실리카 필러, (D) 질량 평균 분자량(Mw)이 6000∼100000인 고분자 수지를 포함하고, 상기 (A) 성분의 에폭시 수지의 에폭시 당량이 220∼340이며, 상기 (A) 성분 100질량부에 대해 상기 (B) 성분을 6∼27질량부 함유하고, 상기 (C) 성분의 함유량이 각 성분의 합계 질량 100질량부에 대해 20∼65질량부이며, 상기 (A) 성분 및 상기 (D)의 함유 비율((A):(D))이 99:1∼65:35이고, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이며, 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 200Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름:

Description

가압 실장용 NCF, 그 경화물 및 이를 사용한 반도체 장치
본 발명은, 가압 실장용 NCF, 그 경화물 및 이를 사용한 반도체 장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 실장에 있어서는, IC(Integrated Circuit)칩의 전극(범프)이 형성되어 있는 면과 기판의 전극(전극 패드)이 형성된 면을 대치시켜, IC칩의 범프와 기판의 전극 패드를 전기적으로 접속하는 플립칩법이 행해지고 있다.
이 플립칩법에서는, 전극끼리의 접속 부분을 외부로부터 보호하고, IC칩과 기판의 선팽창 계수의 차이에 기인하는 응력을 완화하기 위해, 통상, 전극 접속 후에 언더필제로 불리는 액상의 열경화성 접착제를 반도체 칩과 기판 사이에 흘려 넣어 경화시키도록 한다.
근래에는 IC칩의 미세화가 급속히 진행되고 있다. 이에 따라, 인접하는 전극 간의 피치나 반도체 칩과 기판 사이의 갭이 더욱 좁아지는 경향이 있다. 이 때문에, 모세관 현상을 이용하여 언더필제를 IC칩과 기판 사이에 흘려 넣으면, 보이드가 발생하거나 언더필제의 유입에 장시간을 필요로 하는 등의 문제가 발생한다.
이 때문에, NCP(Non Conductive Paste)로 불리는 액상의 접착제 혹은 NCF(Non Conductive Film)로 불리는 필름상의 접착제를 미리 기판에 도포 혹은 첩부하고, 그 후, 플립칩 본더 등에 의한 가열 압접(Thermal Compression Bonding：TCB)으로 수지를 경화시켜, IC칩의 범프와 기판의 전극 패드를 접속하는 이른바 선입법이 시도되고 있다(특허문헌 1 참조).
반도체 실장시에 있어서의 보이드를 억제하는 방법으로서, 가압 분위기하에서 가열하여 실장하는 가압 실장이 제안되어 있다(특허문헌 2, 특허문헌 3 참조).
일본 공개특허공보 2015-503220호 일본 공개특허공보 2013-123033호 국제 공개 제2016/148121호
본 발명은, 가압 실장에 적합한 NCF, 보다 구체적으로는 가압 실장에 사용했을 경우에 보이드 억제 효과가 높은 NCF, 그 경화물 및 이를 사용한 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은,
(A) 고형 에폭시 수지,
(B) 실온에서 액상이며, 하기 식 1, 식 2의 구조의 적어도 한 쪽을 포함하는 방향족 아민,
Figure 112019125600985-pct00001
Figure 112019125600985-pct00002
(C) 실리카 필러,
(D) 질량 평균 분자량(Mw)이 6000∼100000인 고분자 수지를 포함하고,
상기 (A) 성분의 에폭시 수지의 에폭시 당량이 220∼340이며,
상기 (A) 성분 100질량부에 대해 상기 (B) 성분을 6∼27질량부 함유하고,
상기 (C) 성분의 함유량이 각 성분의 합계 질량 100질량부에 대해 20∼65질량부이며,
상기 (A) 성분 및 상기 (D)의 함유 비율((A):(D))이 99:1∼65:35이고,
120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이며,
260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 200Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름이다.
본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름에 있어서, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이며, 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도 상승률이 50％ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름에 있어서, 상기 (D) 성분의 고분자량 수지가 비스페놀F 구조를 갖는 페녹시 수지인 것이 바람직하다.
본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름에 있어서, 상기 (C) 성분의 실리카 필러의 평균 입경이 1㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름의 경화물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름을 사용한 반도체 장치를 제공한다.
본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름은, 가압 실장에 사용했을 경우 보이드 억제 효과가 높다. 이 때문에, 가압 실장용 NCF에 적합하다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름(이하, 가압 실장용 NCF라고 기재한다)은 (A) 고형 에폭시 수지, (B) 후술하는 특정의 방향족 아민, (C) 실리카 필러 및 (D) 후술하는 특정의 고분자 수지를 포함한다.
(A) 고형 에폭시 수지
(A) 성분의 고형 에폭시 수지는 본 발명의 가압 실장용 NCF의 접착성에 주로 기여한다.
본 발명에 있어서 고형 에폭시 수지란 상온에서 고형인 에폭시 수지를 의미한다. (A) 성분으로서 고형 에폭시 수지를 사용함으로써, 필름 형성 능력을 부여할 수 있다.
(A) 성분의 고형 에폭시 수지로는 상온에서 고형인 에폭시 수지로부터 폭넓게 선택할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 비페닐노볼락형 에폭시 수지, 비페닐아랄킬형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 중에서도, 비페닐아랄킬형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지가 내열성, 밀착성, 신뢰성이 우수하므로 바람직하다.
한편, (A) 성분의 고형 에폭시 수지로서 상기 중 어느 1종을 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.
(A) 성분의 고형 에폭시 수지는 용융 점도의 조정과 반응성의 관점에서, 에폭시 당량이 220∼340이다. 에폭시 당량이 220 미만이면, 프레셔 오븐(가압 가열) 실시시 NCF가 경화되어 있어 보이드를 억제할 수 없다. 에폭시 당량이 340 초과이면, 120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 초과가 되어, 프레셔 오븐 실장을 행해도 보이드를 억제할 수 없다.
(A) 성분의 고형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 220∼310인 것이 바람직하고, 225∼290인 것이 보다 바람직하다.
(A) 성분의 고형 에폭시 수지는 질량 평균 분자량(Mw)이 500∼3000인 것이 바람직하고, 750∼2500인 것이 보다 바람직하다.
(B) 방향족 아민
(B) 성분의 방향족 아민은, 실온에서 액상이며, 하기 식 1, 식 2의 구조의 적어도 한 쪽을 포함한다.
Figure 112019125600985-pct00003
Figure 112019125600985-pct00004
(B) 성분의 방향족 아민이 실온에서 액상임으로써, 가압 실장용 NCF가 적당한 인성을 갖는다.
또한, (B) 성분의 방향족 아민이 상기 식 1, 식 2의 구조의 적어도 한 쪽을 포함함으로써, 120℃에 있어서의 용융 점도, 및 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도를 후술하는 조건으로 조정할 수 있다.
(B) 성분의 방향족 아민은 상기 식 1, 식 2의 구조의 어느 한 쪽을 포함하고 있어도 되며, 양쪽을 포함해도 된다.
강인성, 용융 점도의 조정 및 반응성의 관점에서, (B) 성분의 방향족 아민의 함유량은 (A) 성분의 고체 에폭시 수지 100질량부에 대해 6∼27질량부이며, 14∼26질량부인 것이 보다 바람직하다.
(C) 실리카 필러
(C) 성분의 실리카 필러는 가압 실장용 NCF에 의해 실장된 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 목적으로 첨가된다.
가압 실장용 NCF의 필름 형성성 및 투명성의 관점에서, (C) 성분의 실리카 필러의 함유량은 가압 실장용 NCF의 각 성분의 합계 질량 100질량부에 대해 20∼65질량부이다. (C) 성분의 함유량이 20질량부 미만이면, 가압 실장용 NCF에 의해 실장된 반도체 패키지의 신뢰성이 저하된다. (C) 성분의 함유량이 65질량부 초과이면, 필름 형성성 및 가압 실장용 NCF의 투명성이 저하된다.
(C) 성분의 함유량은 가압 실장용 NCF의 각 성분의 합계 질량 100질량부에 대해,
(C) 성분의 실리카 필러는 평균 입경이 1㎛ 이하인 것이 필름 평활성, 필름 투명성, 칩 데미지 저감을 위해 바람직하고, 0.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(C) 성분의 실리카 필러로서 실란 커플링제 등으로 표면 처리가 실시된 것을 사용해도 된다.
(D) 고분자 수지
(D) 성분의 고분자 수지는 필름 형성제이며, 가압 실장용 NCF의 강인성에 기여한다. (D) 성분의 고분자 수지는 질량 평균 분자량(Mw)이 6000∼100000이다. (D) 성분의 고분자 수지의 Mw가 6000 미만이면 필름 형성성이 악화된다. 한편, (D) 성분의 고분자 수지의 Mw가 100000 초과이면, 120℃에 있어서의 용융 점도, 및 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 증가하여 후술하는 조건을 만족하지 못하고, 프레셔 오븐(가압 가열) 실시시 보이드를 억제할 수 없다.
(D) 성분의 고분자 수지로는 결정핵이 존재하지 않는 것이 가압 실장용 NCF의 투명성의 관점에서 바람직하다.
(D) 성분의 고분자 수지로는 페녹시 수지가 바람직하고, 그 중에서도 비스페놀F형 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다.
(D) 성분의 고분자 수지의 함유 비율은 (A) 성분의 고형 에폭시 수지에 대한 질량비((A):(D))로 99:1∼65:35이다. (D) 성분의 함유 비율이 너무 적으면, 필름 형성성이 악화된다. (D) 성분의 함유 비율이 너무 많으면, 120℃에 있어서의 용융 점도, 및 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 증가하여 후술하는 조건을 만족하지 못하고, 프레셔 오븐(가압 가열) 실시시 보이드를 억제할 수 없다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 이하의 성분을 임의 성분으로서 추가로 함유해도 된다.
(액상 에폭시 수지)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 점도 조정의 목적으로, 액상 에폭시 수지를 함유시켜도 된다. 본 발명에 있어서 액상 에폭시 수지란 상온에서 액상인 에폭시 수지를 의미한다. 구체적으로는 예를 들면, 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지를 들 수 있다.
액상 에폭시 수지를 함유시키는 경우, 그 불순물 농도에 유의할 필요가 있다. 또한, 액상 에폭시 수지의 함유량이 너무 많으면, 가압 실장용 NCF에 유동성이나 유연성이 부여되어 취급성이 저하되기 때문에, 액상 에폭시 수지의 함유량이 너무 많지 않도록 유의할 필요가 있다.
(커플링제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 IC칩이나 기판에 대한 밀착성을 향상시킬 목적으로 커플링제를 함유시켜도 된다.
커플링제로는 에폭시기 혹은 (메타)아크릴레이트기를 함유하는 것이 바람직하다.
(경화 촉진제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 에폭시 수지의 경화 촉진제를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(레올로지 조정제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 레올로지 조정제를 도포 적성, 유동 적성을 조정하는 목적으로 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(분산제, 침강 방지제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 (C) 성분의 실리카 필러 및 임의 성분의 착색제의 분산성 향상, 침강 방지의 목적으로 분산제, 침강 방지제를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(소포제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 소포성 조정의 목적으로 소포제를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(착색제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 착색 목적으로 착색제를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(표면 조정제)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 표면 상태, 젖음성 조정의 목적으로 표면 조정제를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(엘라스토머류)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 탄성률, 응력 조정의 목적으로 엘라스토머류를 필요에 따라 함유시켜도 된다.
(가압 실장용 NCF의 제조)
본 발명의 가압 실장용 NCF는 관용의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 용제의 존재하 또는 비존재하에서, 상기 (A) 성분∼(D) 성분, 필요에 따라 추가로 함유시키는 그 외의 성분을 가열 진공 혼합 니더에 의해 혼합하여 수지 조성물을 조제한다.
상기 (A) 성분∼(D) 성분, 필요에 따라 추가로 함유시키는 그 외의 성분이 원하는 함유 비율이 되도록 소정의 용제 농도로 용해하고, 그들을 10∼80℃로 가온된 반응 가마에 소정량 투입하고, 회전수 100∼1000rpm으로 회전시키면서, 상압 혼합을 3시간 행한 후, 진공하(최대 1Torr)에서 추가로 3∼60분 혼합 교반할 수 있다.
상기 순서로 조제된 수지 조성물을 용제로 희석하여 바니시로 하고, 이를 지지체의 적어도 편면에 도포하여 건조시킨 후, 지지체가 형성된 가압 실장용 NCF 또는 지지체로부터 박리한 가압 실장용 NCF로서 제공할 수 있다.
바니시로서 사용 가능한 용제로는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 용제; 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등의 고비점 용제 등을 들 수 있다. 용제의 사용량은 특별히 한정되지 않고, 종래부터 사용되고 있는 양으로 할 수 있지만, 바람직하게는 가압 실장용 NCF의 각 성분에 대해 20∼90질량％이다.
지지체는 가압 실장용 NCF의 제조 방법에 있어서의 원하는 형태에 의해 적절히 선택되고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 구리, 알루미늄 등의 금속박, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 등의 수지의 캐리어 필름 등을 들 수 있다. 본 발명의 가압 실장용 NCF를 지지체로부터 박리한 필름의 형태로서 제공하는 경우, 지지체는 실리콘 화합물 등의 이형제로 이형 처리되고 있는 것이 바람직하다.
바니시를 도포하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 슬롯 다이 방식, 그라비아 방식, 닥터 코터 방식 등을 들 수 있고, 원하는 필름의 두께 등에 따라 적절히 선택된다. 도포는 건조 후에 형성되는 필름의 두께가 원하는 두께가 되도록 행해진다. 이러한 두께는 당업자라면, 용제 함유량으로부터 이끌어 낼 수 있다.
건조의 조건은, 바니시에 사용되는 용제의 종류나 양, 바니시의 사용량이나 도포의 두께 등에 따라 적절히 설계되고, 특별히 한정되는 것은 아니지만 예를 들면, 60∼100℃이며, 대기압하에서 행할 수 있다.
이어서, 본 발명의 가압 실장용 NCF의 특성에 대해 설명한다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이다. 이에 의해, 가압 실장시에 있어서 칩 마운트시의 유동성이 양호해지고, 이 단계에 있어서의 보이드가 억제된다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 120℃에 있어서의 용융 점도가 50Pa·s 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 200Pa·s 이하이다. 이에 의해, 가압 실장시에 있어서, TCB 후나 칩 마운트 후에 실시하는 리플로우시의 유동성이 양호해지고, 이 단계에 있어서의 보이드가 억제된다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 180Pa·s 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 가압 실장용 NCF는 120℃에 있어서의 용융 점도와, 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도의 비로서 구해지는 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도 상승률((260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도)／(120℃에 있어서의 용융 점도)×100)이 50％ 이하인 것이 가압 실장시에 있어서, TCB 후나 칩 마운트 후에 실시하는 리플로우시의 유동성이 양호해지는 점에서 바람직하고, 45％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이어서, 본 발명의 가압 실장용 NCF의 사용 순서를 이하에 나타낸다.
본 발명의 가압 실장용 NCF를 사용하여 반도체 패키지를 실장하는 경우, 기판 상의 반도체 칩을 실장하는 위치에 가압 실장용 NCF를 원하는 형상으로 라미네이터 등으로 첩부한다.
또한, 반도체 회로가 형성된 웨이퍼 상에 라미네이터 등으로 첩부한 후, 다이서 등에 의해 개개의 칩으로 잘라낼 수도 있다. 라미네이션 조건은 특별히 한정되지 않지만, 가열, 가압, 감압 등의 조건을 적절히 조합할 수 있다. 특히 미세한 요철에 보이드 등의 결함 없이 첩부하기 위해서는, 가열 온도는 40∼120℃, 감압도는 1hPa 이하, 압력은 0.01MPa 이상이 바람직하다.
가압 실장용 NCF를 라미네이션 등에 의해 첩부한 후, 기판 상의 칩 탑재 위치에 칩 마운트한 후, 소정의 온도로 가열하여 리플로우한다. 리플로우시의 가열 온도는 220∼280℃인 것이 바람직하다. 이어서, 프레셔 오븐을 이용하여 가압 가열 경화를 실시한다. 가압 가열 경화의 가열 온도는 165∼185℃, 압력은 0.2∼1.0MPa로 하고, 이 조건에서 30분 이상 4시간 이하로 가압 가열 경화한다.
가압 실장용 NCF를 라미네이션 등에 의해 첩부된 후, 플립칩 본더 등에 의해 가열 압접(TCB)에 의해 기판 상의 칩 탑재 위치에 칩 마운트한 후, 상기와 동일한 순서로 가압 실장을 실시해도 된다. TCB 조건은 특별히 한정되지 않지만, 반도체 칩 사이즈, 범프 재질, 범프 수 등에 의해 TCB 조건을 적절히 선택할 수 있다.
가열 온도는 50∼300℃, 시간 0.5∼20초, 압력은 5∼450N인 것이 바람직하다.
본 발명의 반도체 장치는, 반도체 장치의 제조시 본 발명의 가압 실장용 NCF를 사용한 것인 한 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 반도체 장치의 구체예로는, 플립칩 구조를 갖는 반도체 장치를 들 수 있다. 플립칩은 범프로 불리는 돌기상의 전극을 갖고 있으며, 이 전극을 개재하여 기판 등의 전극과 접속된다. 범프 재질로는 땜납, 금, 구리 등을 들 수 있다. 플립칩과 접속되는 기판으로는 FR-4 등의 단층, 또는 적층된 유기 기판, 실리콘, 유리, 세라믹 등의 무기 기판이 있으며, 구리 및 구리 상에 대한 금 도금 또는 주석 도금, 땜납층 등을 형성한 전극이 사용된다. 플립칩 구조의 반도체 장치로는 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 메모리 디바이스, CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서 디바이스, LED(Light Emitting Diode) 등의 발광 소자, LCD(Liquid Crystal Display) 등에 사용되는 드라이버 IC 등을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
(실시예 1∼11, 비교예 1∼9)
하기 표에 나타내는 배합 비율이 되도록 각 원료를 혼합하고, 혼합물이 50wt％의 농도가 되도록 용제 중에 용해·분산시켜 도공용 바니시를 조제했다. 용제는 메틸에틸케톤(와코 순약공업 주식회사 제조)을 사용했다.
이형제를 도포한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 상에 도공용 바니시를 약 20㎛의 건조 두께가 되도록 도공했다. 그 후, 도공용 바니시를 도공한 이형제 처리된 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 건조기 중에서 80℃에서 10분간 건조하여 용제를 제거하고, 20㎛ 두께의 가압 실장용 NCF를 제작했다. 한편, 표 중의 각 조성에 관한 수치는 질량부를 나타내고 있다.
가압 실장용 NCF의 작성시 사용한 성분은 이하와 같다.
(A) 고형 에폭시 수지
(A-1) 비페닐아랄킬형 에폭시 수지, 상품명 NC3000, 일본 화약 주식회사 제조, 에폭시 당량 265∼285
(A-2) 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 상품명 NC2000L, 일본 화약 주식회사 제조, 에폭시 당량 229∼244
(A'-1) 비페닐형 에폭시 수지, 상품명 YX4000H, 재팬 에폭시레진사 제조, 에폭시 당량 187∼197
(A'-2) 비스페놀A형 에폭시 수지, 상품명 jER1001, 미츠비시 화학 제조, 에폭시 당량 187∼197
(B) 액상 방향족 아민
(B-1) 하기 식 (2)의 구조를 포함하는 방향족 아민, 상품명 EH105, ADEKA 제조
Figure 112019125600985-pct00005
(B'1) 하기 식 (3)의 구조를 포함하는 방향족 아민, 상품명 HDAA, 일본 화약 제조
Figure 112019125600985-pct00006
(B-2) 하기 식 (1)의 구조를 포함하는 방향족 아민, 상품명 에타큐어100, 앨버말 일본 주식회사 제조
Figure 112019125600985-pct00007
(B'2) 페놀노볼락 수지, 상품명 CRM-953, 아이카 SDK 페놀 주식회사 제조
(C) 실리카 필러
(C1) 평균 입경 0.1㎛
(C2) 평균 입경 0.5㎛
(D) 고분자 수지
(D-1) 비스페놀F형 구조를 갖는 페녹시 수지, 상품명 jER4250, 미츠비시 화학 제조, Mw60000
(D-2) 비스페놀F형 구조를 갖는 페녹시 수지, 상품명 FX316, 도토 화성 제조, Mw45000
(D'-1) 비스페놀A형 에폭시 수지, 상품명 jER1010, 미츠비시 화학 제조, Mw5500
(D'-2) 폴리비닐포르말, 상품명 비닐렉E, 칫소 제조, Mw126000
상기 순서로 제작한 가압 실장용 NCF를 사용하여 이하의 평가를 실시했다.
(필름 형성성)
이하에 나타내는 순서로 절곡 시험을 실시했다.
상기 순서로 제작한 가압 실장용 NCF를 180°절곡한 후, 균열의 유무를 확인한다.
절곡 시험의 실시 후의 필름에 있어서의 균열의 유무를 확인했다. 균열이 확인되지 않은 경우에는 ○로 하고, 균열이 확인된 경우에는 ×로 했다.
(시인성)
상기 순서로 제작한 가압 실장용 NCF를 마크를 갖는 칩 상에 라미네이트(온도 80℃, 압력 0.4MPa)하여 육안으로 평가했다. 칩 상의 마크가 확인된 경우에는 ○로 하고, 칩 상의 마크가 확인되지 않은 경우에는 ×로 했다.
(120℃ 점도(260℃ 전))
TA 인스트루먼트사 제조 ARES-G2로 측정 조건·8㎜ 알루미늄 패러렐 플레이트·주파수 1Hz·strain 0.0004∼1000％로 측정한 제일 낮은 값을 120℃에 있어서의 용융 점도로 했다.
(120℃ 점도(260℃ 후))
260℃에서 10초간 가열한 후, 상기와 동일한 순서로 120℃에 있어서의 용융 점도를 측정했다.
(경화 후의 유동성)
프레셔 오븐을 이용하여 가압 조건하에서 가열 경화한 후, 유동성을 이하의 순서로 평가했다. 가압 조건하에서의 가열 경화는 압력 0.7MPa, 온도 175℃에서 3시간 실시했다. 바늘에 의한 지침에 의해 유동성이 없는 것을 확인했다.
(프레셔 오븐 후의 보이드)
상기 순서로 가압 조건하에서 가열 경화한 후, 보이드의 유무를 초음파 현미경을 이용하여 관찰했다. 관찰 에리어 내에 있어서의 보이드 면적이 5％ 이하인 경우에는 합격으로 하고, 5％보다 큰 경우에는 불합격으로 했다.
(신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우))
상기 순서로 가압 조건하에서 가열 경화한 후, 온도 255℃로 가열하여 리플로우시킨 후, 보이드의 유무를 초음파 현미경을 이용하여 관찰했다. 관찰 에리어 내에 있어서의 보이드 면적이 5％ 이하인 경우에는 합격으로 하고, 5％보다 큰 경우에는 불합격으로 했다.
한편, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)에 대해서는 동일 샘플을 5개 작성하고, 이들 5개의 샘플에 대해 평가를 실시했다.
결과를 하기 표에 나타낸다.
Figure 112019125600985-pct00008
Figure 112019125600985-pct00009
Figure 112019125600985-pct00010
Figure 112019125600985-pct00011
실시예 1∼11은, 모두 필름 형성성, 시인성, 프레셔 오븐 후의 보이드, 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 양호했다. 한편, 실시예 2는, 실시예 1에 대해 (A) 성분의 고형 에폭시 수지를 변경한 실시예이다. 실시예 3은, 실시예 1에 대해 (B) 성분의 액상 방향족 아민을 변경한 실시예이다. 실시예 4는, (C) 성분의 실리카 필러의 입경을 변경한 실시예이다. 실시예 5는, 실시예 1에 대해 (D) 성분의 고분자 수지를 변경한 실시예이다. 실시예 6은, 실시예 5에 대해 (D) 성분의 배합 비율을 변경한 실시예이다. 실시예 7은, 실시예 1에 대해 (D) 성분의 배합 비율을 변경한 실시예이다. 실시예 8, 9는, 실시예 1에 대해 (A) 성분에 대한 (B) 성분의 배합 비율을 변경한 실시예이다. 실시예 10, 11은, 실시예 1에 대해, (C) 성분의 배합 비율을 변경한 실시예이다. 비교예 1은, (D) 성분의 배합 비율이 많고, 120℃에 있어서의 용융 점도(260℃ 전, 260℃ 후)가 본 발명의 조건을 만족하지 않는 예이며, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 열악했다. 비교예 2는, 본 발명 이외의 구조의 액상 방향족 아민을 사용한 예이며, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 열악했다. 비교예 3은, (B) 성분의 배합 비율이 적은 예이며, 경화 후에 유동성이 보여졌다. 비교예 4는, 에폭시 당량이 낮은 고형 에폭시 수지를 사용한 예이며, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 열악했다. 비교예 5는, 에폭시 당량이 높은 고형 에폭시 수지를 사용하고, 120℃에 있어서의 용융 점도(260℃ 전)가 본 발명의 조건을 만족하지 않는 예이며, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 열악했다. 비교예 6은, (B) 성분 대신에 페놀노볼락 수지를 사용한 예이며, 경화 후에 유동성이 보여졌다. 비교예 7은, Mw가 낮은 고분자 수지를 사용한 예이며, 필름 형성성이 열악했다. 비교예 8은, Mw가 높은 고분자 수지를 사용하고, 120℃에 있어서의 용융 점도(260℃ 전, 260℃ 후)가 본 발명의 조건을 만족하지 않는 예이며, 프레셔 오븐 후의 보이드와 신뢰성(프레셔 오븐＋리플로우)이 열악했다. 비교예 9는, (C) 성분의 실리카 필러의 배합 비율이 많고, 120℃에 있어서의 용융 점도(260℃ 전, 260℃ 후)가 본 발명의 조건을 만족하지 않는 예이며, 모든 평가 항목이 열악했다.

Claims (6)

  1. (A) 고형 에폭시 수지,
    (B) 실온에서 액상이며, 하기 식 1, 식 2의 구조의 적어도 한 쪽을 포함하는 방향족 아민,
    Figure 112019125600985-pct00012

    Figure 112019125600985-pct00013

    (C) 실리카 필러,
    (D) 질량 평균 분자량(Mw)이 6000∼100000인 고분자 수지를 포함하고,
    상기 (A) 성분의 에폭시 수지의 에폭시 당량이 220∼340이며,
    상기 (A) 성분 100질량부에 대해 상기 (B) 성분을 6∼27질량부 함유하고,
    상기 (C) 성분의 함유량이 각 성분의 합계 질량 100질량부에 대해 20∼65질량부이며,
    상기 (A) 성분 및 상기 (D)의 함유 비율((A):(D))이 99:1∼65:35이고,
    120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이며,
    260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도가 200Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    120℃에 있어서의 용융 점도가 100Pa·s 이하이며, 260℃ 이상에서 5∼90초간 가열한 후의 120℃에 있어서의 용융 점도 상승률이 50％ 이하인 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (D) 성분의 고분자량 수지가 비스페놀F 구조를 갖는 페녹시 수지인 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (C) 성분의 실리카 필러의 평균 입경이 1㎛ 이하인 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름의 경화물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항의 가압 분위기하 경화용 반도체 봉지 선공급형 필름을 사용한 반도체 장치.
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