KR20090025516A

KR20090025516A - 점착필름 형성용 광경화성 조성물 및 이를 포함하는 다이싱다이본딩 필름

Info

Publication number: KR20090025516A
Application number: KR1020070090433A
Authority: KR
Inventors: 조재현; 정창범; 황용하; 송규석; 김완중; 김준숙
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-11
Also published as: KR100929588B1

Abstract

본 발명은 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지, UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트, 열경화제, 광중합 개시제를 포함하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물 및 이를 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관한 것으로, 본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름은 상기 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 함유하고 있어 다이싱 공정과 다이본딩 공정을 지지부재에 대하여 한번의 공정으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

반도체, 점착 테이프, 광경화성 점착조성물, UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, UV 경화형 아크릴레이트, 해도구조, 다이싱, 다이 본딩, 픽업

Description

점착필름 형성용 광경화성 조성물 및 이를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름{PHOTOCURING COMPOSITION FOR FORMING ADHESIVE FILM AND DICING DIE BONDING FILM COMPRISING THE SAME}

본 발명은 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트를 포함하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물 및 이를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관한 것이다.

반도체 제조공정에서 회로가 설계된 웨이퍼는 큰 직경을 갖는 크기에서 다이싱을 통해 작은 칩들로 분리되고, 분리된 각 칩들은 PCB 기판이나 리드프레임 기판 등의 지지부재에 접착공정을 통해 본딩되는 단계적 공정을 거친다.

종래에는 다이싱할 경우에 다이싱 필름을 웨이퍼 이면에 부착하여 다이싱 시에 필름이 비산하거나 움직여서 크랙이 발생하는 것을 방지해왔다. 다이싱 필름을 사용하지 않으면 고속으로 회전하는 블레이이드에 의해 칩이 비산하거나 움직여 칩이 손상을 입게 된다. 따라서, 적절한 점착력을 가진 다이싱 필름을 사용하여 칩 의 개별화 공정을 용이하게 하였다.

다이싱 필름이 자외선 경화형 조성물인 경우에는 다이싱 완료 후, 후면에 자외선을 조사하여 조성물을 경화시킴으로써 웨이퍼와의 계면 박리력을 낮추어 개별화된 칩 웨이퍼의 픽업공정을 용이하게 하고 있다.

상기와 같은 종래의 방식에 의하면 다이싱후 개별화된 칩에 전기적 신호를 전달하기 위한 패키지화하기 위해서 칩을 PCB 기판이나 리드프레임 기판과 같은 지지부재에 접착시켜주는 공정이 필요하고, 이 공정에서 사용되어 왔던 원료는 액상 에폭시 수지나 필름상 에폭시 수지가 별도로 사용되어 왔으며, 개별화된 칩을 지지부재에 부착하기 위하여 별도의 공정을 통해 액상 에폭시 수지나 필름상 에폭시를 지지부재 위에 도입시켰고 그 후에 개별화된 칩을 도입된 에폭시 위에 접착시켜 칩을 지지부재에 접착시켰다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방식은 두 단계의 공정을 거치므로 비용적인 측면, 수율적인 측면에서 문제가 있으므로, 공정을 단축시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그 중 최근에는 웨이퍼 이면 칩 부착 방식이 점차 늘어나고 있는데, 이 방식은 필름상 에폭시를 다이싱 필름 역할을 하는 필름의 상부 면에 위치시키고, 상기 다이싱 필름의 점착제와 필름상 에폭시 사이에서 픽업시킴으로써 종래의 두 단계 공정을 한 단계로 줄여 시간적인 측면, 수율적인 측면에서 한층 유리하게 한 방식이라 할 수 있다.

종래에는 다이본딩 단계에서 액상의 에폭시 접착제를 이용하여 칩을 PCB 기판이나 리드프레임에 접착하였으나, 고밀도와 고집적이 요구되는 MCP(Multi Chip Package)에서는 기판 위에 접착된 칩과 칩을 서로 접착시켜 2층 이상 쌓게 되는 적층 기술이 적용되기 때문에, 액상의 에폭시 접착제를 사용할 경우 균일한 두께의 도포도 어려울 뿐만 아니라, 접착제가 넘치거나 불충분한 경우 필레(Fillet) 현상이나 접착력 부족 등의 문제가 발생해 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허 공개공보 제 2004-30979호에서는 기재 위에 자외선 경화형 점착 조성물과 에폭시 수지 조성물을 1액형으로 혼합해 놓은 기술이 제안되었다. 그러나, 상기의 기술은 자외선 조사로 경화시키는 공정 외에 에폭시 수지를 경화시키는 경화공정을 추가로 30분 이상 필요로 하는 관계로 시간이 많이 소요되고, 웨이퍼 다이싱 단계에서는 링프레임에 고정시켜야 익스팬딩을 할 수 있으므로, 링프레임에 고정시키기 위한 별도의 점착 테이프를 추가로 제조하여야 하므로, 프리컷(Pre-cut) 샘플로 다이싱 다이본딩 필름을 제조하는 경우에는 이 링프레임 부착용 양면 점착필름을 제조해야 하는 등의 공정이 복잡하고, 비용상의 문제도 발생한다.

또한, 자외선 경화형 조성물을 사용하므로 잔존하는 미경화된 에폭시 수지 조성물 때문에 다이 픽업 시에 기재로부터 원활한 분리도 어렵고, 픽업을 어렵게 하더라도 칩과 칩 사이의 접착력도 약해 보이드 등이 발생하기 쉬운 문제점이 있다. 한편, 상기 보이드가 발생하면 칩 탑재 후 몰딩 공정을 거쳐 패키징화 하였을 경우 신뢰성에 치명적인 문제가 발생하여 전기적 신호의 단락이나 크랙 등이 발생하는 문제점이 발생한다.

그리고, 대한민국 특허 공개공보 제2004-29939호에서는 기재 위에 자외선 경 화형 점착층을 형성시키고 그 위에 다시 접착필름을 부착하여 다이싱이 완료되면 자외선을 조사하여 점착층과 접착제층을 분리하여 칩을 픽업한 후 접착층이 부착된 칩을 기판상에 다이 접착을 하고 있다. 그러나 상기 기술은 자외선 조사 전에 점착층 내에 있는 자외선 경화형 저분자 물질들이 접착층으로 상당부분 이동 및 확산하여 실제 자외선 조사시에는 접착력이 현저히 저하되지 않거나 또는 전이가 심한 경우에는 오히려 접착력이 올라가는 문제가 발생한다.

특히, 칩 사이즈가 작은 경우나 웨이퍼 두께가 큰 경우에는 픽업기의 변수들을 조정해 어느 정도 범위의 픽업이 가능하지만, 80 ㎛ 이하의 웨이퍼 두께나 10mm x 10mm(가로 x 세로)이상의 칩 사이즈에서는 적절하게 점착층과 접착층 사이의 접착력이 감소되지 않아 다이 픽업에 문제가 발생하고 있다. 또한, 분자량이 높은 점착 바인더와 분자량이 낮은 자외선 경화형 물질을 혼합함으로써 상용성이 악화된으로 인해 코팅 표면이 아크릴 바인더와 저분자 물질이 별도의 도메인(domain)을 형성해 표면조도가 높아지고 높아진 표면조도로 인해 표면에너지가 높아 자외선 조사 후 충분한 접착력 감소 효과를 가져오지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, UV 경화 후 충분한 점착력의 감소를 가져와 픽업성이 우수한 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 포함하고 있어 반도체 공정 중 다이싱(Dicing)할 때에는 칩이 비산하거나 움직이는 것을 방지하고 픽업할 때에는 접착제가 부착된 칩을 점착제층으로부터 용이하게 박리하여 사용할 수 있으며, PCB기판이나 리드프레임 기판에 다이본딩 시켰을때 충분한 접착성을 갖는 다이싱 다이본딩 필름을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A) 100중량부에 대하여, UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B) 20 내지 150중량부; 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C) 3 내지 50중량부; 및 열경화제(D) 0.1 내지 10중량부를 포함하고, 상기 UV 경화형 아크릴레이트(B+C) 100중량부당 광중합 개시제(E) 0.1 내지 5중량부를 포함하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관 한 것이다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름은 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트를 함유하는 점착층을 포함하고 있어, 다이싱할 경우에는 칩이 비산하거나 움직이는 것을 방지하고, 픽업할 경우에는 접착제가 부착된 칩을 점착제층으로부터 용이하게 박리하여 사용할 수 있으며, PCB 기판이나 리드프레임 기판에 다이본딩할 때에 충분한 접착성을 지니고 있어, 다이싱 공정과 다이본딩 공정을 지지부재에 한번의 공정으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 먼저 상세히 설명한다.

(A) 고분자 바인더 수지

본 발명의 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A)로는 아크릴계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 실리콘계, 천연고무계 등의 여러 가지 수지가 제한 없이 사용될 수 있으나, 응집력이 좋고 내열성이 우수하며 반응에 의해 측쇄에 관능기 또는 저분자 물질을 도입하기 용이한 아크릴계 점착수지가 바람직하다. 상기 아크릴계 수지의 단량체로는 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록 시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 아세트산 비닐 또는 아크릴로니트릴 등에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.

상기 아크릴계 점착수지는 중합하는 모노머들을 선정하는 것에 의해 유리전이온도나 분자량 조절이 용이하고 특히 측쇄에 관능기를 도입하기 쉬운 장점이 있다. 모노머로는 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트 등의 모노머 들이 공중합에 사용된다.

공중합된 아크릴 수지의 유리전이 온도는 바람직하게는 -60℃~0℃, 보다 바람직하게는 -40℃~-10℃이다. 유리전이 온도가 -40℃ 미만이면 점착 능력은 우수하나 점착층 도막의 강도가 약하고 -10℃초과이면 상온에서의 점착력이 떨어진다.

아크릴 점착 수지의 유리전이 온도를 제어하기 위해서는 공중합하는 모노머의 종류 및 함량 조정에 의해 이론적으로 제어하는 것이 가능하다. 제조하는 아크릴 점착 수지는 적어도 한 종 이상의 히드록시기 내지 카르복실기, 에폭시기 아민기 등의 극성 관능기를 가져야 한다.

상기 고분자 수지(A)는 중량평균 분자량이 10만 이상 200만 이하이어야 한다. 분자량이 10만 미만에서는 점착 조성물이 기재필름에 코팅했을때 부착력이 부족하고 도막 응집력이 부족해서 다이싱시 블레이드에 의해 쉽게 코팅층이 탈리되어 칩플라잉 또는 칩크랙을 유도하게 되고, 반대로 분자량이 200만 초과이면 용매 용해성이 떨어져 코팅을 하는 등의 가공성이 떨어진다.

(B) UV경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머

UV경화형 아크릴레이트(B, C)는 점착 특성을 갖는 고분자 수지(A)에 혼합함으로써 점착 바인더와 아크릴레이트 사이의 가교반응을 유도하여 자외선 조사 후 큰 폭의 접착력 감소 효과를 가져오게 한다.

UV 경화형 우레탄 아크릴레이트계 올리고머(B)는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 수득한 말단 이소시아네이트우레탄 프리폴리머에 히드록실기를 갖는 아크릴레이트를 반응시켜 제조할 수 있다.

상기 UV경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B)는 상기 고분자 바인더 수지 100중량부에 대하여 20 내지 150중량부를 적용하는 것이 바람직하다. 이는 20중량부 미만이면 자외선에 의해서 경화하는 절대량이 작으므로 접착력 감소가 상대적으로 작으며, 상기 UV경화형 아크릴레이트 올리고머(B)가 150중량부 초과이면 UV조사전 도막의 응집력이 부족하여 필름이 형성되지 않기 때문이다.

본 발명에 의한 상기 점착필름 형성용 광경화성 조성물에 포함되는 상기 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B)는 점도가 매우 높아 상온에서 점도 측정이 불가능하여 40℃에서 점도가 10,000cps 이상인 것을 특징으로 하는데, 중량평균 분자량이 1,000 내지 10,000인 것이 바람직하다.

(C) 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트

본 발명에 의한 상기 점착필름 형성용 광경화성 조성물에 포함되는 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 UV 조사시 우레탄 아크릴레이트 올리고머 단독 경화시보다 경화효율을 높임으로써 경화후 응집력을 증가시키고, 택(Tack)을 낮춤으로써 상대 기재에 대한 점착력을 낮추는 역할을 한다.

상기 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 상기 고분자 바인더 수지(A) 100중량부에 대하여 3 내지 50중량부가 바람직하다. 이는 3중량부 미만이면 자외선에 의해서 경화하는 절대량이 작으므로 자외선 조사 후 점착제층의 응집력 상승효과 및 택(tack)감소능력이 낮아져 개선효과가 미미하고, 50중량부 초과이면 도막의 응집력이 부족하여 필름이 형성이 불안하고 UV 경화형 아크릴레이트(C)가 일부 접착층(3)으로 전이하면서 자외선 조사 후 접착력의 증감폭이 현격히 줄기 때문이다.

상기 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 화학식 1로 표시되는 화합물이 1종 이상 사용될 수 있는데, 이때 중량평균 분자량은 100 내지 2,000인 것이 바람직하다.

상기 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트중에서 에톡시레이티드기(EO)가 0 ~ 50 mol 도입된 아크릴레이트인 것이 바람직하다.

상기 화학식에서, l + m + n 은 0 ~ 50 사이의 정수이고, R = H 또는 CH₃이다.

(D) 열경화제

본 발명에 의한 점착필름 형성용 광경화성 조성물에 사용되는 열경화제(D)로는 폴리이소시아네이트류, 멜라민/포름알데히드 수지 및 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물로써 단독 또는 두 종류 이상의 혼합 사용이 가능하다. 상기 경화제(D)는 점착 바인더의 관능기와 반응하여 가교제로서 작용하며 가교 반응 결과 삼차원 그물 형상 구조를 가지게 된다.

상기 경화제(D)의 함량은 점착 특성을 갖는 고분자 수지(A) 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 10중량부가 바람직하다. 경화제(D)의 함량이 점착 특성을 갖는 고분자 수지(A) 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 가교 반응이 나타나지 않아 기재필름에의 부착력이 불량해 코팅 후 도막층의 탈리가 일어나고, 반대로 경화제(D)의 함량이 10중량부 초과이면 과도한 가교 반응으로 자외선 조사 전 택(tack)을 소실하여 링프레임의 부착력이 나빠져 익스팬딩시 링프레임에서 다이싱 다이본딩 필름 및 웨이퍼의 탈착이 일어난다.

(E) 광중합 개시제

본 발명의 점착 조성물에는 광중합 개시제(E)가 포함된다. 상기 광경화성 조성물에 포함되는 광중합 개시제(E)는 특별한 제한이 업고 종래 알려져 있는 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'디클로로벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 디에톡시아세토페논 등의 아세톤페논류, 2-에틸안트라퀴논, t-부틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논류 등의 이들의 단독 또는 두 종류 이상의 혼합에 의해 사용할 수 있다.

광중합 개시제(E)의 함량은 상기 UV경화형 아크릴레이트(B+C) 100중량부에 대하여 0.1중량부 내지 5중량부가 바람직하다. 광중합 개시제(E)의 함량이 UV경화형 아크릴레이트(B+C) 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만이면 자외선 조사에 의해 라디칼 생성 효율이 떨어져 자외선 조사 후 점착층(4)과 접착층(3) 계면 사이에서 충분한 접착력의 감소를 가져오지 못한다. 따라서 칩 크기에 관계 없이 원하는 픽업 성능을 가져오지 못한다. 반대로, 5중량부 초과이면 생성되는 라디칼농도가 과하여 UV에 의하여 반응하는 UV경화형 아크릴레이트의 분자량이 작아져 충분한 망상구조를 형성하지 못하면서 미반응 개시제의 냄새 문제 발생 및 미반응 개시제의 접착층으로의 전이가 발생하여 접착층의 패키징 내의 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.

본 발명의 다른 양상은 상기의 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관계한다.

상기 다이싱 다이본딩 필름은 기재필름 상에 상기 점착층이 도포되고, 상기 점착층이 필름상 에폭시인 접착층과 상호 적층되어 있으며, 상기 접착층을 보호하기 위한 이형필름이 상기 접착층 상에 적층되어 있는 구조를 지닐 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 의한 상기 다이싱 다이본딩 필름은 상기 점착층의 표면 구조가 섬 구조를 가지는 영역의 평균 크기가 1 내지 10 마이크론인 해도구조(Sea-Island 구조)를 갖는데, 상기의 해도구조에서 섬(Island) 구조에 해당하는 부분은 상기 점착층의 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B) 및 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C) 부분이고, 바다(Sea) 구조에 해당하는 부분은 상기 점착층의 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A) 및 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C) 부분에 해당된다.

또한, 본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 상기 점착층은 3 내지 30 마이크론의 두께를 갖는데, 3 마이크론 미만의 점착층에서는 자외선 경화 후 도막 응집력이 약해 상부의 접착층(3)과의 계면 사이에서 바람직한 접착력 감소 효과를 가져오지 못하며, 30 마이크론 초과의 경우에는 다이싱 공정시 수염 형상 절삭 부스러기 등이 발생하는 문제점이 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다이싱 다이본딩 필름의 단면 개략도를 나타내는 것으로서, 점착제와 접착제가 동시에 도입되어 다이싱하는 동시에 픽업 후 다이본딩까지 가능한 구조를 갖는다.

폴리올레핀 필름 등의 익스팬딩이 가능한 기재필름(5)의 한쪽 면 위에 점착층(4)이 코팅되고, 상기 점착층(4) 위에 칩과 칩 사이를 부착시킬 수 있는 접착층(3)이 형성되어져 있으며, 상기 접착층(3)을 보호하는 이형필름(2)으로 구성된다.

기재필름으로 사용되는 필름(5)은 다이싱시에 웨이퍼를 흔들리지 않도록 붙들어 주는 역할을 하는 점착층(4)을 지지해주고, 또한 다이싱이 완료되면 개별화된 칩을 픽업하기 용이하도록 하기 위해 칩과 칩 사이의 간격을 늘리는 공정인 익스팬딩 공정이 가능하도록 상온에서 연신이 가능한 필름이 사용된다.

상기 점착층(4)은 자외선 조사 전에는 접착층(3) 또는 링프레임과 강한 접착력을 유지하여야 하는데, 자외선 전에 점착층(4)과 접착층(3) 사이 계면의 접착력이 크지 않으면 다이싱시 접착제가 부착된 칩과 점착층(4) 사이에서 박리가 쉽게 일어나 부분적으로 들뜸이 발생하여 다이싱시 칩이 흔들리므로 칩 크랙 등의 칩 손상이 발생할 우려가 있으며, 점착층(4)과 링프레임의 접착력이 크지 않으면 익스팬딩시 링프레임은 고정되어 있고 필름에 일정한 장력을 가하여 익스팬딩시키므로 점착층(4)과 링프레임의 접착부분에서 탈착이 일어나 웨이퍼 전체의 불량을 야기시킨다.

상기 점착층(4)은 자외선 조사 후에는 점착층 중의 도막층이 자외선 경화 가교에 의해 단단해지고 응집력이 커져, 점착층(4)의 상부인 접착층(3)과의 계면 박 리력이 현저히 낮아지고, 박리력 감소 폭이 크면 클수록 접착층이 부착된 칩을 픽업하기가 용이해진다. 즉 점착층(4)은 다이싱 단계부터 건조 단계까지 칩을 강력하게 잡아 둘 정도의 큰 접착력을 가져야 하는 반면에, 픽업 단계에서는 그 접착력이 현저하게 감소되어 칩이 안전하게 다이본딩 단계로 이동될 수 있도록 낮은 접착력을 가져야 하는 상반된 두 물성을 자외선 조사 전ㆍ후로 지녀야 한다.

상기 접착층(3)은 열경화형 조성물로 필름상으로 만들어지며 웨이퍼의 경면에 우수한 부착력을 가져야 하고, 최외부의 이형필름(2)은 상기 접착층(3)을 외부 이물로부터 보호하고, 롤상으로 권취하기 쉽게 하기 위해 사용되어진다.

이하, 본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

(A) 기재필름

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)을 구성하는 기재필름(5)으로서 다양한 고분자 필름이 사용될 수 있으나, 그 중에서도 일반적으로 열가소성의 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 이러한 이유는 열가소성 필름을 사용하여야 다이싱 공정 후 픽업하기 위해 익스팬딩 할 수 있고 익스팬딩 후에 남아 있는 칩들을 시간이 경과한 후에 다시 픽업하기 위한 경우도 있으므로, 필름의 복원력 측면에서도 열가소성 필름이 필요하기 때문이다.

상기 기재필름(5)은 익스팬딩이 가능해야 할 뿐만 아니라, 자외선 투과성인 것이 바람직하고, 특히 점착제가 자외선 경화형 점착 조성물인 경우 점착 조성물이 경화 가능한 파장의 자외선에 대해서 투과성이 우수한 필름인 것이 바람직하다. 따라서 기재필름에는 자외선 흡수제 등이 포함되어서는 안된다.

이러한 기재로써 사용할 수 있는 폴리머 필름의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스타이렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트)등의 고분자나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 이들 기재필름은 다이싱시의 절삭성이나 익스팬딩성을 개선하기 위해 복층의 구조를 지녀도 좋다.

상기의 필름 등은 주로 폴리올레핀 칩을 블렌딩하여 용융시켜 압출 방식으로 필름을 형성할 수도 있고, 블로잉 방식으로도 필름을 형성 할 수 있다. 블렌딩하는 칩의 종류에 따라 형성되는 필름의 내열성 및 기계적 물성이 결정되며, 상기 제조되는 필름은 헤이즈(HAZE) 85 이상의 값을 가져야 하는 바, 제조 당시 쿨링 롤의 표면을 인각하여 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 엠보싱 효과를 주어 빛의 산란에 의해 헤이즈를 지녀야 한다.

85 미만의 헤이즈이면 반도체 공정 중 프리컷(Pre-cut)상태에서 웨이퍼 편면에 라미네이션할 때 필름의 위치 인식 오류가 발생하여 연속적인 작업이 불가능해진다. 따라서, 기재필름은 반드시 표면에 엠보싱 처리됨으로써 인식 가능한 수준인 헤이즈 85 이상의 값을 나타내야 한다.

기재필름의 엠보싱 가공은 인식성 뿐만 아니라, 기재필름 제조시의 블록킹을 방지하여 권취가 가능하도록 하는 역할도 한다. 기재필름(5)의 엠보싱 처리된 이면에는 점착층(4)이 형성되므로, 엠보싱면의 반대면은 형성되는 점착층(4)과의 접착력을 증가시키기 위하여 표면개질을 하는 것이 바람직하다.

표면개질은 물리적 방법, 화학적 방법 모두 가능하며, 물리적 방법으로는 코로나 처리나 플라즈마 처리를 할 수 있고, 화학적 방법으로는 인라인코팅 처리 내지 프라이머 처리 등의 방법을 사용할 수 있고, 코로나 방전 처리에 의해 점착층(4)을 형성하는 것이 제조 공정성 측면에서 바람직하다.

기재필름(5)에 점착층(4)을 형성시키는 방법은 직접 코팅할 수도 있고, 이형필름 등에 코팅한 후에 건조 완료후 전사방식에 의해 전사시킬 수도 있다. 전자이건 후자이건 점착층을 형성시키는 도포 방법은 바 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 리버스 롤 코팅, 어플리케이터 코팅, 스프레이 코팅 등 도막을 형성시킬 수 있는 방식이면 어떤 방식이든 제한이 없다.

기재필름(5)의 두께는 강한 신장도, 작업성, 자외선 투과성 등의 측면에서 바람직하게는 30 내지 300㎛, 보다 바람직하게는 50 내지 200㎛가 통상적인데, 기재필름이 30㎛ 미만이면 프리컷(Pre-cut) 상태에서 작업성이 불량해지고, 자외선 조사시 발생하는 열에 의해 쉽게 필름의 변형이 일어난다. 또한, 기재필름이 300㎛를 초과하면 설비상 익스팬딩하기 위한 힘이 과도하게 요구되어 비용 측면에서 바람직하지 않다.

(B) 점착층

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)에 사용되는 점착층(4)은 상기한 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성되는데, 상기 광경화 조성물을 사용하여 점착층을 형성하는 방법은 주로 도포에 의해 이루어진다. 도포하는 방법은 균일한 도막층을 형성시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 제한이 없으나, 주로 바 코팅, 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 립 코팅 등의 방법이 이용되고 있다.

도포한 후에 도막층을 형성하기 위한 건조방법은 주로 열경화 방식을 이용하고, 코팅 방식은 폴리올레핀 필름 표면 위에 직접 코팅층을 형성하기도 하고, 이형필름(2) 등의 기재필름 위에 점착층을 형성시킨 후, 폴리올레핀 필름 등에 전사하여 코팅층을 형성하기도 한다.

점착층(4)의 두께는 3 내지 30 ㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 30 ㎛의 두께가 바람직하다. 이는 3 ㎛ 미만이면 자외선 경화 후 도막 응집력이 약해 상부의 접착층(3)과의 계면 사이에서 바람직한 접착력 감소 효과를 가져오지 못하며, 30 마이크론 초과이면 다이싱 공정시 수염 형상 절삭 부스러기 등이 발생하는 문제점이 있기 때문이다.

생성된 점착층(4)은 일정한 온도에서 일정 시간 숙성시킬 수 있는데, 일반적으로 점착제는 열경화 후에도 일정 시간까지 도막층의 경화가 진행되기 때문에, 도막의 안정성과 경시변화를 최소화하는 범위 내에서 숙성시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)에 사용되는 점착층(4)은 상기한 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 것 이외에도, 자외선 조사 전에는 강한 택(tack)으로 상부의 접착층(3)과 강한 접착력을 유지하고, 링프레임과도 강한 접착력을 지니며, 자외선 조사 후에는 점착층(4)이 가교 반응에 의해 도막 응집력이 증가하고 수축하여 접착층(3)과의 계면에서 접착력이 현저히 감소함으로써, 접착층(3)이 부착된 칩(6)이 쉽게 픽업되어 지지부재(7)에 다이본딩 되는 것이면 어느 것이나 가능하다.

특히, 자외선 조사에 의해 경화되는 조성이어도 되고, 자외선 조사가 아닌 열이나 기타 외부 에너지에 의해 에너지를 부가한 전후로 접착층(3)과의 계면 사이에서 접착력이 현저히 감소하는 조성이면 어느 것이나 가능하다.

본 발명에 사용하는 기재필름(5)이 폴리올레핀 필름과 같은 비극성 소재이기 때문에 점착층이 필름에 대해 부착력을 가지려면 필름 표면을 개질하여 점착층에 대해 친화력을 높이기도 하지만 점착층 성분 자체에 극성기를 도입하고 경화제와 가교 반응시켜서 부착력을 증진시킬 수 있다.

상기 UV경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B)는 점도가 매우 높아 상온에서 고상처럼 거동하고, 상용성이 좋은 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)를 사용하여, 점착 특성을 갖는 고분자 수지(A)와 혼합하여 기재필름 위에 도포 시 숙성공정을 거치면서 점착 바인더내에서 단단하게 도막을 형성하여 부착되기 때문에 자외선 조사 전에도 접착층(3)으로의 전이가 발생하지 않아 자외선 조사 후에 충분한 접착력 감소 효과를 나타내게 된다.

경화제(D)의 첨가에 의해 점착 특성을 갖는 고분자 수지(A) 및 UV경화형 아크릴레이트(B, C)는 기재필름(5) 표면에 단단한 도막을 형성하며 다이싱이나 자외 선 조사에 의해 도막 탈리가 발생하지 않는다. 앞에서도 언급한 것처럼 본 발명에 사용하는 기재필름(5)인 폴리올레핀 필름은 분자내에 극성기를 전혀 함유하지 않으므로 극성이 없는 외부 물질을 표면에 부착하기가 어렵게 된다. 따라서 필름 표면의 극성을 높이기 위해 코로나 처리나 프라이머 처리 등으로 표면 장력을 높이기도 하는데 이는 한계가 있으므로 기본적인 수지의 극성을 조절해서 도막을 형성하는 것이 일반적이다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 점착층(4)은 아크릴 점착 바인더와 UV 경화형 아크릴레이트를 혼합한 경우이면서, 저분자 아크릴레이트의 전이도 전혀 발생하지 않아서 자외선 조사 후에 점착층(4)과 접착층(3) 사이의 계면에서의 접착력이 현저히 줄어들어 10mm x 10mm 이상의 큰 크기의 칩에서도 픽업하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 점착층(4)의 표면 구조는 도 6과 같은 해도 구조(Sea - Island 구조)를 가진다. 상기 해도 구조는 FE-SEM으로 측정하거나, 3000배 이상의 광학 현미경으로 관찰시에 확인이 가능한데, 해도 구조가 생기는 원인은 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A)와 저분자의 UV경화형 아크릴레이트(B)가 서로 상용성이 없기 때문이며, 섬(Island) 구조에 해당하는 부분이 저분자의 UV경화형 아크릴레이트(B, C) 부분이며, 바다(Sea) 구조에 해당하는 부분이 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A)와 UV경화형 아크릴레이트(C) 부분이다.

섬(Island) 구조에 해당하는 영역의 평균 크기는 1 내지 10마이크론 사이의 크기이어야 한다. 섬(Island) 구조에 해당하는 UV경화형 아크릴레이트(B, C) 성분 이 자외선 조사에 의해 바다(Sea)부분 보다 경화시 수축율 및 택(tack) 저하율이 상당히 높아서 섬(Island) 구조의 경화에 의한 상부 접착층(3)과 계면 박리에 주요한 역할을 한다.

바다(Sea) 구조에 해당하는 부분인 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A)는 열경화에 의해서 인터페네트레이션 네트워크(Inter-Penetration Network, IPN) 구조를 형성하여 고분자 바인더(A)의 유리전이 온도를 상승시키며 점착층의 택(tack)을 감소시킨다. 따라서 섬(Island) 구조에 해당하는 영역의 평균 크기가 1마이크론 미만이거나, 10마이크론을 초과하면 점착층(4)과 접착층(3)의 밀착면적이 크므로 자외선 노광량이 많아야 상부 접착층(3)과의 사이에서 접착력의 감소를 일으키고, 또한 많은 노광량 조사는 역으로 많은 열을 발생하여 점착층(4)과 적층된 접착층(3)을 유동시켜 점착층(4)과 접착층(3) 사이의 박리를 어렵게 한다.

상기 점착층(4)의 성분으로는 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A), UV경화형 아크릴레이트(B, C), 열경화제(D), 광중합 개시제(E) 이외에 필요에 따라서는 유기 필러, 무기 필러, 접착부여제, 계면활성제, 대전방지제 등을 첨가하는 것이 가능하다.

(C) 접착층

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)은 상기와 같이 기재필름(5) 위에 점착층(4)을 코팅하고 다시 상부에 접착층(3)을 적층하는 구조로 이루어진다. 상기 접착층(3)은 반도체 칩이 붙어 있어 작은 크기로 개별화된 후 칩을 픽업할 때 하부의 점착층(4)과 쉽게 박리되어 칩 이면에 부착된 상태로 지지부재(7)의 표면에 다이본딩 하게 된다.

상기 접착층(3)은 60℃ 근처의 온도에서 회로가 설계된 웨이퍼의 경면(유리면)에 부착되고 다이싱이 된 후에는 약 100℃의 온도에서 리드프레임이나 PCB 기판과 같은 지지부재(7)에 다이본딩 하게 된다. 또한, 상기 접착층(3)은 칩에 부착되어 패키징 내에 들어가고, 에폭시 몰딩 후에도 패키징 내부에 잔존하게 되므로 이온이나 이물 기타 시간 경과에 따른 공정 안정성 등 신뢰성이 중요하다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)의 접착층(3)은 필름 형성능을 갖는 고분자량의 아크릴 공중합체와 에폭시 수지 등의 열경화성 수지로 이루어진다. 상기 아크릴계 공중합체는 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르 및 아크릴로니트릴 등의 공중합체인 아크릴 고무를 예로 들 수 있다. 에폭시 수지는 경화되어서 접착력을 나타내는 것이면 특별한 제한은 없으나, 경화반응을 하기 위해서는 관능기는 관능기가 2 이상이어야 하므로, 비스페놀 A형 에폭시 수지나 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착층(3)에는 에폭시 수지를 경화시키기 위한 경화촉진제를 사용할 수 있는데, 경화촉진제로는 이미다졸계나 아민계 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착층에는 웨이퍼와의 부착력을 증가시키기 위해 다양한 실란 커플링제를 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 사용할 수 있으며, 접착층의 치수 안정 및 내열 특성 향상을 위해 실리카 등의 무기 입자를 첨가 할 수 있다.

상기 접착층(3)의 코팅 두께는 5 내지 100 ㎛이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 80 ㎛이 좋다. 이는 5 ㎛ 미만에서는 웨이퍼 이면에 적합한 접착력 을 나타내지 못하고, 100 ㎛ 초과하는 경우 최근에의 경박단소화의 반도체 패키징 경향에 반하고, 두께가 클수록 칩과 칩, 칩과 기판 사이를 접착할 때 접착제 층의 유동성에 의하여 액상 접착제를 사용할 때와 같은 필레(Fillet) 현상이 발생하게 되어 패키징시 신뢰성에 문제를 유발시키기 때문이다.

또한, 상기 접착층의 성분으로는 필요에 따라서 유기 필러, 무기 필러, 접착부여제, 계면활성제, 대전방지제 등을 혼합하는 것이 가능하고, 접착층의 코팅 방식도 점착층과 마찬가지로 균일한 도막 두께를 형성시킬 수 있는 것이면 특별한 제한은 없다.

반도체 공정 중에는 상기 이형필름(2)을 박리한 후에 도 2에서 보는 바와 같이, 접착층을 웨이퍼 칩(6)에 라미네이션(마운팅 공정이라고도 함)한다.

접착층(3)과 웨이퍼 칩(6)을 라미네이션 한 후 설계된 회로의 크기대로 칩을 자르는 다이싱(Dicing)공정을 거치게 되는데, 도 3에서 보는 바와 같이, 일반적으로 칩(6), 접착제(3)를 포함하여 점착층(4) 아래의 하부 폴리올레핀 필름(2)의 일부 깊이까지 다이싱을 하고, 이후에 개별화된 칩(6)을 픽업하여 지지부재(7)에 부착하기 위해서 필름 하부에서 자외선을 조사하여 점착층(4)과 접착층(3) 계면 사이의 박리력을 줄이는 구조로 되어 있다. 즉, 도 4와 같이, 접착층(3)이 부착된 개별화된 칩(6)을 콜렛(Collet)이라는 픽업기를 사용하여 일정한 힘으로 픽업한 후, 도 5와 같이 PCB 기판이나 리드프레임과 같은 지지부재(7)에 부착한다.

본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름은 상기와 같이 제조된 점착층(4), 접착층(3) 등을 적층하여 하나의 필름으로 제조한 것으로, 프리컷(Pre-cut) 형태나 롤 형태 모두 가능하나, 롤 형태로 제조 되었을 때 반도체 공정 중 웨이퍼 이외의 필름 부분을 제거(scrap)해야 하는 공정이 별도로 필요로 되고, 프리컷(Pre-cut)형태로 제조하는 경우에는 웨이퍼 크기에 맞는 필름이므로 별도의 제거공정이 필요하지 않게 된다. 다만, 본 발명에 의한 다이싱 다이본딩 필름(1)은 점착층(4)과 접착층(3)을 합지하여 일정 크기에 맞게 컷팅한 형태이므로, 합지시의 롤 압력, 온도 치수, 정밀도 관리 등이 매우 중요한 요소가 된다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.

실시예

[접착층(3) 및 접착 필름(3-a)의 제조]

아크릴 수지 KLS-1046DR(수산기값 13㎎KOH/g, 산가 63㎎KOH/g, Tg 38℃, 평균분자량 690,000, 제조원: 후지쿠라 상사) 400g, WS-023(수산기값 혹은 산가 20 ㎎KOH/g, Tg -5℃, 평균분자량 500,000, 수산기 혹은 카르복시기 함유량 20, 제조원: 나가세켐텍) 60g, 크레졸 노볼락계로 이루어진 에폭시 수지 YDCN-500-4P(제조원: 국도화학, 분자량 10,000이하) 60g, 크레졸 노볼락계 경화제 MEH-7800SS(제조원: 메이와플라스틱산업) 40g, 이미다졸계 경화촉매 2P4MZ(제조원: 사국화학) 0.1g, 머켑토 실란커플링제 KBM-803(제조원: 신에쯔주식회사) 0.5g, 에폭시 실란커플링제KBM-303(제조원: 신에쯔주식회사) 0.5g 및 무정형 실리카 충진제 (OX-50, 제 조원: 대구사) 20g을 혼합한 후, 500rpm에서 2시간 정도 1차 분산시켰다.

1차 분산 이후 밀링을 실시하였다. 밀링은 주로 무기 입자를 이용한 비드 밀링 방법을 사용하였다. 밀링이 완료된 후 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 이형필름의 편면에 건조 후 막 두께 20㎛로 하여 코팅을 실시하였다.

코팅된 면을 보호하기 위해 코팅층 상부면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 적층하여 접착필름(3-a)을 제조하였다.

실시예 1 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(1)

1L 비이커에 33% 고형분의 유리전이온도 -35℃, 중량평균분자량 40만인 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A) 300g과 상온에서 점도 측정이 안되며 40℃에서 점도가 20,000cps인 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트(B) U-324A(신나카무라사) 60g과 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)인 A-TMPT(트리메틸롤프로판-트리아크릴레이트, 신나카무라사) 30g을 투입하여 혼합한 후, 여기에 열경화제(D)로 2g의 폴리이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사)와 광중합 개시제(E)로 1g의 IC-184(Ciba-Geigy사)을 첨가하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 실시에서 제조한 점착층용 광경화성 조성물을 혼합하여 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10㎛의 점착필름(4-a)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 도 1과 같은 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실시예 2 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(2)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 AT-30E(에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리아크릴레이트-EO 30mol, 신나카무라사) 30g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-b)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실시예 3 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(3)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 AT-30E(에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리아크릴레이트-EO 30mol, 신나카무라사) 5g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-c)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실시예 4 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(4)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 TMPT(트리메틸롤프로판-트리메타크릴레이트, 신나카무라사) 30g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-d)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실시예 5 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(5)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 TMPT-9EO(에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리메타크릴레이트-EO 9mol, 신나카무라사) 30g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-e)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실시예 6 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(6)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 TMPT(트리메틸롤프로판-트리메타크릴레이트, 신나카무라사) 5g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-f)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

비교예 1 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(7)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)를 적 용하지 않은 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-g)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

비교예 2 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(8)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 AT-30E(에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리아크릴레이트-EO 30mol, 신나카무라사) 60g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-h)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

비교예 3 : 점착필름 형성용 광경화성 조성물의 제조(9)

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)로 TMPT(트리메틸롤프로판-트리메타크릴레이트, 신나카무라사) 60g을 적용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 제조하였다.

상기 조성물을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착필름(4-i)을 제조 후 접착필름(3-a)와 합지하여 다이싱 다이 본딩 필름(1)을 제조하였다.

실험예 1 : 해도 구조 중 섬(Island) 구조 영역의 평균 크기(㎛) 측정

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 점착필름의 표면을 FE-SEM S-4800(히타치사)을 이용하여 배율 5000배로 표면 사진을 측정한 후, 섬(Island) 구조 부분의 평균 크기를 측정한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

실험예 2 : 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw) 측정

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 점착층용 광경화성 조성물에 사용된 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A)를 테트라히드로퓨란에 용해하여 얻은 1% 용액을 겔퍼미에이션크로마토그래피(150-C ALC/GPC, 워터스사)에 의해 측정한 값을 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량으로 산출하여 측정한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

실험예 3 : 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A)의 유리전이온도(℃) 측정

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 점착층용 광경화성 조성물에 사용된 점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A)를 각각 5~10mg 정도 취하여 DSC2910(TA사)를 사용하여 -70℃부터 200℃까지 승온속도 10℃/분으로 세컨드(2nd) 스캔까지 실시하여 유리전이온도를 측정한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

실험예 4 : 점착층-접착층간 180도 박리력 측정(UV 경화 전/후)

점착제-접착제간 180도 박리력은 JIS Z0237 규격에 의거하여 측정하였다. 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 다이싱 다이본딩 필름 시료를 25mm x 150mm 크기로 절단한 후 각각을 인장시험 측정기(Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343)를 사용하여 10N Load Cell에서 점착층과 접착층을 상하 지그에 물리고 인장속도 300㎜/분의 속도로 박리하여 박리 시 필요한 하중을 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

이때 UV 조사는 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/㎝의 조도를 가진 고압수은등에서 3초간 조사하여 노광량 200mJ/㎠으로 조사하였으며, 샘플은 UV 조사 전후로 각각 10개씩 측정하여 평균값을 측정하였다.

실험예 5 : 택성(tackiness) 측정(UV경화 전/후)

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 다이싱 다이본딩 필름 중 점착층만을 UV경화 전/후로 probe tack tester(Chemilab Tack Tester)로써 측정하였다. 이 방법은 ASTM D2979-71에 의거하여 깨끗한 Probe 끝을 10+0.1㎜/초의 속도와 9.79+1.01kPa의 접촉 하중으로 1.0+0.1초 동안 점착제 표면에 접촉시킨 다음 떼었을 때 필요한 최대 힘을 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

이때 UV 조사는 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/㎠의 조도를 가진 고압수은등에서 3초간 조사하여 노광량 200mJ/㎠으로 조사하였으며, 샘플은 UV 조사 전후로 각각 5개씩 측정하여 평균값을 측정하였다.

실험예 6 : 픽업(pick-up) 성공률 측정

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 다이싱 다이본딩 필름에 두께 80㎛의 실리콘 웨이퍼를 60℃, 10초간 열 압착시킨 후 EFD-650(DISCO사)을 이용하여 크기 16mm x 9mm의 크기로 다이싱하였다.

그 후 필름을 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/㎠의 조도를 가진 고압수은등에서 3초간 조사하여 노광량 200mJ/㎠으로 조사하였다. 조사가 완료된 후 실리콘 웨이퍼 중앙부의 칩 200개에 대하여 다이본더 장치(SDB-10M, 메카트로닉스사)를 이용하여 픽업 시험을 실시하고 그 성공률(%)을 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 6과 같은 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A)에 저분자의 UV경화형 아크릴레이트(B, C), 열경화제(D), 광중합 개시제(E)를 혼합한 점착층용 광경화성 조성물에서 점착층을 도포한 후의 표면 구조 중 섬 구조를 가지는 영역의 평균 크기가 1 내지 10마이크론인 해도구조(Sea-Island 구조)를 가지면서 점착 특성을 갖는 고분자 바인더(A) 100중량부에 대하여 점도가 매우 높아 상온에서 점도 측정이 불가하여 40℃에서 점도가 10,000cps 이상인 UV경화형 아크릴레이트(B)를 20 내지 150중량부와 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)를 3 내지 50중량부 내로 혼합하고, 열경화제(D)는 0.1 내지 10중량부 혼합하며 광중합개시제(E)는 UV경화형 아크릴레이트(B+C) 100중량부에 대하여 0.1 내지 5중량부 혼합한 경우에는 16mm x 9mm 칩 크기에서도 100% 픽업 성공률을 달성하였다.

반면에, 비교예 1은 상온에서 고상으로 존재하는 UV경화형 아크릴레이트(B)를 포함되어 있으나, 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)를 포함하지 않으므로 자외선 조사 후 Peel값 및 택(tack)값이 실시예 1 내지 6 대비 상대적으로 높아 16mm x 9mm 칩 크기에서도 100% 픽업 성공률을 달성하지 못하였다.

비교예 2 및 3은 상온에서 고상으로 존재하는 UV경화형 아크릴레이트(B)와 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)를 포함하고 있지만, 그 함량이 50중량부를 초과한 경우이다. 이 경우 점착층 도막이 제대로 형성되지 않아 자외선 조사 전 Peel값 측정시 점착제층이 접착제층으로 전이하며, 자외선 조사후 Peel값 및 택(tack)값이 매우 높아 픽업 성공률이 100%에 이르지 못하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다이싱 다이본딩 필름의 단면 개략도,

도 2는 반도체 공정중, 웨이퍼 마운팅 공정을 나타내는 단면 개략도,

도 3은 반도체 공정중, 웨이퍼 다이싱 공정을 나타내는 단면 개략도,

도 4는 반도체 공정중, 웨이퍼 칩 픽업 공정을 나타내는 단면 개략도,

도 5는 반도체 공정중, 다이본딩을 나타내는 단면 개략도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 점착층의 해도(Sea-Island) 구조를 나타내는 모식도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 다이싱 다이본딩 필름, 2 : 이형필름

3 : 접착층, 4 : 점착층

5 : 기재필름, 6 : 웨이퍼

7 : 지지부재, 8 : 바다(Sea) 구조

9 : 섬(Island) 구조

Claims

점착특성을 갖는 고분자 바인더 수지(A) 100중량부에 대하여,

UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B) 20 내지 150중량부;

트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C) 3 내지 50중량부; 및

열경화제(D) 0.1 내지 10중량부를 포함하고,

UV 경화형 아크릴레이트(B+C) 100중량부당 광중합 개시제(E) 0.1 내지 5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 고분자 바인더 수지(A)는 아크릴계 수지이고, 히드록시기, 에폭시기 및 아민기로 이루어진 군에서 선택된 극성관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B)는 40℃에서 점도가 10,000cps 이상인 것을 특징으로 하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 사용하는 것을 특징 으로 하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물.

[화학식 1]

상기 화학식에서, l + m + n 은 0 ~ 50 사이의 정수이고, R = H 또는 CH₃ 이다.
제 4항에 있어서, 상기 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트(C)는 에톡시레이티드기(EO)가 0 ~ 50 mol 도입된 에톡시레이티드 트리메틸롤프로판-트리(메타)아크릴레이트계 UV경화형 아크릴레이트 중 1종 이상을 적용하는 것을 특징으로 하는 점착필름 형성용 광경화성 조성물.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 의한 점착필름 형성용 광경화성 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름.
제 6항에 있어서, 상기 점착층의 표면 구조가 섬 구조를 가지는 영역의 평균 크기가 1 내지 10 마이크론인 해도구조(Sea-Island 구조)를 갖는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
제 6항에 있어서, 상기 점착층은 3 내지 30 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.