KR20100002187A

KR20100002187A - 접착제 조성물, 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름

Info

Publication number: KR20100002187A
Application number: KR1020090056842A
Authority: KR
Inventors: 사또시 오나이; 쇼우헤이 고자까이
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-06-26
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-01-06
Also published as: TW201012887A; CN101629059A; JP2010006929A

Abstract

본 발명은 접착성이 우수할 뿐만 아니라 매립 성능 및 내열성도 우수한 접착제 조성물 및 이 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름을 제공한다.

본 발명에 따르면, (A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 하기 (B) 및 (C) 성분의 한쪽 또는 양쪽에 대해서 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 (메트)아크릴계 수지, (B) 중량 평균 분자량이 5000 이하인 에폭시 수지 및 (C) 방향족 폴리아민 화합물을 포함하는 접착제 조성물; 기재와, 상기 기재 상에 설치된 상기 접착제 조성물을 포함하는 층을 구비한 접착용 시트; 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 상기 접착제 조성물을 포함하는 층을 구비한 다이싱·다이 어태치 필름을 제공한다.

접착제 조성물, 접착용 시트, 다이싱·다이 어태치 필름

Description

접착제 조성물, 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름 {ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE SHEET AND DICING·DIE ATTACH FILM}

본 발명은 (메트)아크릴계 수지와 에폭시 수지를 포함하고, 반도체칩을 기판에 접착할 때에 공극의 발생을 감소시킬 수 있는 접착제 조성물 및 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름에 관한 것이다.

반도체 장치는 예를 들면 (i) IC 회로가 형성된 대직경의 실리콘 웨이퍼를 다이싱(절단) 공정에서 반도체칩으로 절단하고, (ii) 상기 칩을 다이본드재로서 경화성의 액상 접착제 등으로 리드 프레임에 열압착하고, 상기 접착제를 경화시켜 상기 칩을 고정(마운트)시키고, (iii) 전극간의 와이어 본딩 후, (iv) 취급성의 향상 및 외부 환경으로부터의 보호를 위해 밀봉함으로써 제조된다. 밀봉의 형태로는, 수지에 의한 트랜스퍼 몰드법이 양산성이 우수하고, 또한 염가이기 때문에 가장 일반적으로 이용되고 있다.

최근 반도체 장치의 고기능화에 따라, 반도체칩 탑재를 위한 지지 기판(기재)에도 고밀도화, 미세화가 요구되고 있다. 이러한 상황에서 상기 다이본드재로서 액상의 접착제를 사용하면, 반도체칩 탑재시에 접착제가 칩단으로부터 비어져 나와 전극의 오염이 발생하거나, 접착제층의 두께의 불균일에 의한 칩의 경사에 의해 와이어 본딩의 문제점이 발생하기 쉽다. 따라서, 이들 결점을 개선하기 위해 접착제의 필름화가 요망되고 있다.

한편, 기판에는 배선 등의 회로 요소에 의한 요철부가 존재하고, 이러한 기판에 반도체칩을 열압착할 때에, 다이본드재로서의 접착 필름, 즉 다이본드 필름이 오목부를 완전히 매립하지 않으면, 그 매립되지 않은 부분이 공극으로서 남고, 이것이 리플로우로에서의 가열시에 팽창하고, 접착제층을 파괴하여 반도체 장치의 신뢰성을 손상시키는 경우가 있다. 특히, 최근 납프리땜납에 대응한 고온(265 ℃)에서 내리플로우성이 요구되고 있고, 공극의 형성을 방지하는 것의 중요성이 높아지고 있다. 이하, 공극을 남기지 않고 기판 상의 오목부를 매립하는 성능을 "매립 성능"이라 한다.

상기 문제를 해결하기 위해서, 기판 상에 존재하는 오목부에 용융한 다이본드 필름이 들어가 매립되도록, 낮은 용융 점도를 갖는 다이본드 필름으로 반도체칩을 기판에 열압착하고, 공극을 최대한 형성시키지 않도록 하는 것이 생각되지만, 완전히 공극의 형성을 없애는 것은 불가능하며, 열압착에 장시간을 요하거나, 높은 압력을 요하기도 하기 때문에 생산성에 악영향을 미친다는 문제가 발생한다. 또한, 다이본드 필름이 칩단으로부터 크게 비어져 나와, 전극의 오염을 일으킨다는 문제도 있다.

상기 문제를 해결하기 위한 또하나의 방법으로서, 밀봉 수지에 의한 몰드가 고온고압에서 행해지기 때문에, 잔존한 공극을 수지 밀봉 공정에서 가열, 압축하 여, 공극의 부피를 작게 한 상태에서 추가로 다이본드 필름 중에 흡수시키거나, 또는 공극의 부피를 작게 한 상태에서 다이본드 필름을 가열 경화시킴으로써, 공극을 없애는 방법이 있다. 이 방법은 특별한 공정을 필요로 하지 않아 제조면에서 유리하다.

그런데, 종래 다이본드를 위한 상기 접착제로서, 구체적으로는 접착성이 우수한 수지인 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 그의 경화제인 페놀 수지 및 촉매를 포함하는 저탄성률 재료가 개발되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 3). 그러나 이들 접착제는 접착성이 우수하지만, 상기 접착제를 이용한 접착 필름은 경화 반응의 진행이 빠르기 때문에, 수지 밀봉 공정에서 공극을 없애는 상기한 방법에 적용하면, 수지 밀봉 공정 전의 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의해 필름 용융 점도의 상승 속도가 빨라지기 때문에, 수지 밀봉 공정에서 공극을 없애는 것이 곤란하다. 즉, 용융 점도가 커지는 결과, 공극의 부피를 충분히 작게 할 수는 없고, 또한 수지 중에 공극을 흡수시킬 수 없다. 따라서, 종래의 접착제로는 기판 상의 오목부를 충분히 매립하는 것이 어려워, 매립 성능의 개선이 요구되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)10-163391호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)11-12545호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2000-154361호 공보

본 발명은 접착성이 우수할 뿐만 아니라 매립 성능 및 내열성도 우수한 접착제 조성물 및 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명자들은 아크릴계 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물에 대해서 여러가지 검토한 바, 하기의 접착제 조성물이 종래의 것과 비교하여 우수한 접착성을 유지하면서, 내열성이 우수하고 또한 양호한 매립 성능을 발휘하는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 첫번째로,

(A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 하기 (B) 및 (C) 성분의 한쪽 또는 양쪽에 대해서 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 (메트)아크릴계 수지,

(B) 중량 평균 분자량이 5000 이하인 에폭시 수지, 및

(C) 방향족 폴리아민 화합물

을 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명은 두번째로, 기재와, 상기 기재 상에 설치된 상기 접착제 조성물을 포함하는 층을 구비한 접착용 시트를 제공한다. 또한, 상기 접착제 조성물을 포함하는 층은, 기재로부터 박리한 상태에서도 실온에서 필름 형상을 유지하고, 이른바 접착 필름에 해당한다.

본 발명은 세번째로, 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 상기 접착제 조성물을 포함하는 층을 구비한 다이싱·다이 어태치 필름을 제공한다.

본 발명의 접착제 조성물은 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의한 용융 점도의 상승이 억제되고 있고, 수지 밀봉 공정에서 충분히 공극을 소실시킬 수 있는 용융 점도를 갖고 있기 때문에, 용이하게 또한 충분히 공극을 없앨 수 있으므로, 우수한 매립 성능을 갖는다. 또한, 상기 접착제 조성물은 가열 경화에 의해, 각종 기재에 대해서 높은 접착력을 가짐과 동시에 저탄성률이고 내열성이 우수한 접착제 경화물층을 제공한다. 따라서, 상기 접착제 조성물은 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제조하는 데에 유용하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 "중량 평균 분자량"이란, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 말한다.

본 발명의 접착제 조성물은, 상기 (A) 내지 (C) 성분을 포함하고, 실온에서는 형상을 유지하기 위해서, 예를 들면 필름상 박막을 형성할 수 있고, 한편 가열에 의해 가소 상태가 되며, 추가로 그 상태를 장시간 유지함으로써 우수한 매립 성능을 발휘한다. 상기 조성물의 경화물은 기재에 대해서 높은 접착성을 가짐과 동 시에 저탄성률이고, 또한 우수한 내열성을 갖는다.

[(A) (메트)아크릴계 수지]

(A) 성분은 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 하기 (B) 및 (C) 성분의 한쪽 또는 양쪽에 대해서 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 (메트)아크릴계 수지이다. 본 명세서에 있어서 (메트)아크릴계 수지란, 아크릴산, 아크릴산 유도체, 메타크릴산 및 메타크릴산 유도체로 이루어지는 (메트)아크릴계 단량체에서 유래하는 단량체 단위를 포함하는 중합체를 말한다. (A) 성분은, 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상을 조합하여 사용하는 경우, (A) 성분은 상기 관능기를 함유하는 (메트)아크릴계 수지와 상기 관능기를 함유하지 않는 (메트)아크릴계 수지와의 혼합물일 수도 있다.

(A) 성분으로는, 예를 들면 상기 (메트)아크릴계 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체 또는 상기 (메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체이며, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 하기 (B) 및 (C) 성분의 한쪽 또는 양쪽에 대해서 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 중합체를 들 수 있다. (메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체에 있어서, 그 밖의 단량체에서 유래하는 단량체 단위의 함유량은, (A) 성분 중 전체 단량체 단위에 대하여, 바람직하게는 0 내지 50 몰％, 보다 바람직하게는 10 내지 30 몰％이다. (메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체에 있어서, 이들 단량체는 각각 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 아크릴산 유도체로는, 예를 들면 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴 산부틸, 아크릴산이소부틸, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산라우릴 등의 아크릴산알킬에스테르; 아크릴산히드록실에틸, 아크릴산히드록실프로필 등의 아크릴산히드록실알킬에스테르; 아크릴산벤질 등의 방향족 탄화수소기 함유 아크릴산에스테르; 디메틸아크릴산아미드 등의 아크릴산아미드; 이미드아크릴레이트 TO-1492(상품명, 도아 고세이 고교 제조) 등의 이미드기 함유 아크릴산에스테르; 아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴산에스테르; 아크릴로니트릴을 들 수 있다.

상기 메타크릴산 유도체로는, 예를 들면 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산이소부틸, 메타크릴산2-에틸헥실, 메타크릴산라우릴 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메타크릴산히드록실에틸, 메타크릴산히드록실프로필 등의 메타크릴산히드록실알킬에스테르; 메타크릴산벤질 등의 방향족 탄화수소기 함유 메타크릴산에스테르; 디메틸메타크릴산아미드 등의 메타크릴산아미드; 이미드메타크릴레이트 등의 이미드기 함유 메타크릴산에스테르; 메타크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 메타크릴산에스테르를 들 수 있다.

상기한 그 밖의 단량체로는, 예를 들면 스티렌, 부타디엔, 알릴 유도체(알릴알코올, 아세트산알릴)를 들 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, (A) 성분은 하기 화학식으로 표시되는 단위를 포함하는 공중합체이다. 이 공중합체는, 단량체로서 아크릴로니트릴을 이용함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 아크릴로니트릴의 함유량은 전체 단량체에 대하여, 바람직하게는 1 내지 50 몰％, 보다 바람직하게는 3 내지 40 몰％, 특히 바람직하게는 5 내지 30 몰％이다.

(A) 성분 중 관능기는 얻어지는 접착제 경화물층의 접착성의 관점에서, 에폭시기, 카르복실기, 또는 그의 조합인 것이 바람직하다. (A) 성분 중 관능기는, 예를 들면 (A) 성분의 원료로서 이용하는 단량체의 적어도 일부로서, 상기 관능기를 함유하는 단량체를 이용하여 (A) 성분을 합성함으로써, (A) 성분 중에 도입할 수 있다. 상기 관능기를 함유하는 단량체로는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 에폭시기를 함유하는 아크릴산 유도체(예를 들면, 글리시딜아크릴레이트), 에폭시기를 함유하는 메타크릴산 유도체(예를 들면, 글리시딜메타크릴레이트)를 들 수 있고, 이들 단량체는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

(A) 성분 중 관능기의 함유량은, (A) 성분 100 g 당 바람직하게는 0.002 내지 0.1 몰, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.05 몰이다. 상기 함유량이 0.002 내지 0.1 몰의 범위 내이면, 충분한 매립 성능을 갖는 조성물 및 충분한 접착력을 갖는 접착제 경화물층을 용이하게 얻을 수 있다.

(A) 성분의 중량 평균 분자량은, 통상 50,000 내지 1,500,000이고, 바람직하게는 100,000 내지 1,000,000이다. 상기 분자량이 50,000 미만이면 얻어지는 접착제 경화물층의 접착성 및 강도가 저하되는 경우가 있다. 상기 분자량이 1,500,000을 초과하면, 얻어지는 조성물은 점도가 너무 높아 취급성이 떨어지는 경우가 있다.

또한, (A) 성분의 (메트)아크릴계 수지는, 열기계 분석(TMA)으로 측정된 유리 전이점(Tg)이 바람직하게는 -40 ℃ 내지 100 ℃이고, 보다 바람직하게는 -10 내지 70 ℃이다.

[(B) 에폭시 수지]

(B) 성분은 중량 평균 분자량이 5000 이하, 바람직하게는 150 내지 3000의 에폭시 수지이고, 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 것이 바람직하다. 상기 분자량이 5000을 초과하면, (B) 성분의 (A) 성분에의 용해 및 분산 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 불충분해지고, 양 성분이 분리될 가능성이 있다. (B) 성분은 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물을 접착용 시트로서 적용하는 경우, 특히 접착하는 실리콘 웨이퍼가 얇을 때에, 균열의 발생 및 휘어짐을 방지하기 위해, 상기 접착용 시트를 보다 저온 및 보다 저압으로 압착할 수 있도록, (B) 성분은 실온에서 액상이거나, 환구법(JIS-K7234)으로 측정되는 연화 온도가 100 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

(B) 성분으로는, 예를 들면 비스(4-히드록시페닐)메탄, 2,2'-비스(4-히드록시페닐)프로판 또는 이들의 할로겐화물의 디글리시딜에테르 및 이들 축중합물(이른바 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 등); 부타디엔디에폭시드, 비닐시클로헥센디옥시드; 1,2-디히드록시벤젠의 디글리시딜에테르, 레조르시놀의 디글리시딜에테르, 1,4-비스(2,3-에폭시프로폭시)벤젠, 4,4'-비스(2,3-에폭시프로폭시)디페닐에테르, 1,4-비스(2,3-에폭시프로폭시)시클로헥센 등의 디글리시딜에 테르; 비스(3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸)아디페이트; 다가 페놀 또는 다가 알코올과 에피클로로히드린을 축합시켜 얻어지는 폴리글리시딜에스테르; 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등의 노볼락형 페놀 수지 또는 할로겐화노볼락형 페놀 수지와 에피클로로히드린을 축합시켜 얻어지는 에폭시노볼락(즉, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지); 과산화법에 의해 에폭시화한 에폭시화폴리올레핀 또는 에폭시화폴리부타디엔; 나프탈렌환 함유 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 페놀아랄킬형 에폭시 수지; 비페닐아랄킬형 에폭시 수지; 시클로펜타디엔형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

(B) 성분으로는, 상기 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 에폭시 수지에 추가로, 모노에폭시 화합물을 적절하게 병용할 수도 있다. 모노에폭시 화합물로는, 예를 들면 스티렌옥시드, 시클로헥센옥시드, 프로필렌옥시드, 메틸글리시딜에테르, 에틸글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 옥틸렌옥시드, 도데센옥시드 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지 또는 그의 조합이 바람직하다.

(B) 성분의 배합량은, (A) 성분 100 질량부에 대해서 바람직하게는 5 내지 300 질량부이고, 보다 바람직하게는 10 내지 200 질량부이다. 상기 배합량이 5 내지 300 질량부의 범위 내이면, 충분한 매립 성능을 갖는 조성물을 용이하게 얻을 수 있고, 상기 조성물로부터 얻어지는 접착제 경화물층은 접착력이 우수하며, 탄성률의 상승이 억제되고, 충분한 유연성을 갖게 되기 쉽다.

[(C) 방향족 폴리아민 화합물]

(C) 성분의 방향족 폴리아민 화합물은 방향환을 갖고, 또한 상기 방향환에 직결한 2개 이상의 아미노기를 갖는 화합물이며, 에폭시 수지용 경화제 및 촉매로서의 기능을 갖는 것이다. 방향족 폴리아민 화합물은 융점을 갖고, 와이어 본딩 공정에서의 가열하에서는 고체이기 때문에, 방향족 폴리아민 화합물을 포함하는 조성물은 경화 반응이 천천히 진행된다. 이 때문에, 상기 조성물에서는 가열 경화에 의한 용융 점도의 상승을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 방향족 폴리아민 화합물을 포함하는 조성물을 가열 경화시켜 얻어지는 경화물은 내열성이 우수하다. 따라서, (C) 성분의 방향족 폴리아민 화합물을 포함하는 본 발명의 조성물은, 종래의 것과 비교하여 매립 성능이 개선되고, 또한 경화 후의 내열성이 우수한 것이 되기 쉽다. (C) 성분은 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

(C) 성분 중에 존재하는 방향환은 방향족 탄화수소환일 수도 방향족 복소환일 수도 있다. 방향족 탄화수소환으로는, 예를 들면 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환 등을 들 수 있다. 방향족 복소환으로는, 예를 들면 피리딘환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환 등을 들 수 있다.

(C) 성분의 방향족 폴리아민 화합물은 에폭시 수지용 경화제 및 촉매로서의 기능을 갖는 한 특별히 한정되지 않지만, 얻어지는 경화물의 내열성의 관점에서, 술포닐기를 갖는 방향족 폴리아민 화합물인 것이 바람직하다.

(C) 성분의 구체예로는, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 1,2-디아미노벤젠, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 비스(4-(4-아미노페 녹시)페닐)술폰, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술폰, 4,4'-디아미노디페닐프로판, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 2,6-디아미노피리딘, 비스(3-아미노페닐)디에틸실란, 4,4'-디아미노디페닐디에틸실란, 벤지딘, 3,3'-디클로로벤지딘, 3,3'-디메톡시벤지딘, 4,4'-디아미노벤조페논, N,N-비스(4-아미노페닐)-n-부틸아민, N,N-비스(4-아미노페닐)메틸아민, 1,5-디아미노나프탈렌, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4-아미노페닐-3-아미노벤조에이트, N,N-비스(4-아미노페닐)아닐린, 비스(p-β-아미노-t-부틸페닐)에테르, p-비스(2-메틸-4-아미노펜틸)벤젠, p-비스(1,1-디메틸-5-아미노펜틸)벤젠, (1,3-비스(4-아미노페녹시))벤젠, m-크실릴렌디아민, p-크실릴렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르포스핀옥시드, 4,4'-디아미노디페닐 N-메틸아민, 4,4'-디아미노디페닐 N-페닐아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 얻어지는 경화물의 내열성의 관점에서, 술포닐기를 갖는 방향족 폴리아민 화합물인 4,4'-디아미노디페닐술폰 및3,3'-디아미노디페닐술폰이 바람직하다. 이들 방향족 폴리아민 화합물은 에폭시 수지 경화제로서 공지된 것이고, 시판품을 사용할 수 있다.

(C) 성분의 배합량은, 본 발명의 조성물 중 전체 에폭시기에 대한 (C) 성분 중 아미노기의 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2가 되는 양인 것이 더욱 바람직하다. 상기 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양의 (C) 성분을 본 발명의 조성물에 배합하면, 상기 조성물은 가교가 충분히 행해지기 때문에, 얻어지는 경화물은 경화 특성이 양호해지기 쉽고, 접착력 및 내땜납리플로우성 이 효과적으로 향상된다. 또한, (C) 성분이 상기 경화물 중에 미반응물로서 남기 어려워 낭비되기 어렵기 때문에, 자원 절약화를 도모하기 쉬워 경제적이다.

본 발명의 조성물에는 (B) 성분의 에폭시 수지 이외에도, 관능기로서 에폭시기를 함유하는 (A) 성분 및 에폭시기를 함유하는 그 밖의 성분을 배합할 수 있기 때문에, 본 발명의 조성물 중 전체 에폭시기란, (B) 성분 중 에폭시기와, 관능기로서 에폭시기를 함유하는 (A) 성분 중 에폭시기와, 에폭시기를 함유하는 그 밖의 성분 중 에폭시기와의 합계를 의미한다. 본 발명의 조성물 중 전체 에폭시기에 대한 (B) 성분 중 에폭시기와 관능기로서 에폭시기를 함유하는 (A) 성분 중 에폭시기와의 합계의 몰비는 바람직하게는 0.6 내지 1, 보다 바람직하게는 0.8 내지 1이다. 또한, 본 발명의 조성물 중 전체 에폭시기에 대한 (B) 성분 중 에폭시기의 몰비는 바람직하게는 0.6 내지 1, 보다 바람직하게는 0.8 내지 0.95이다. 여기서 본 발명의 조성물 중에 (B) 성분 및 관능기로서 에폭시기를 함유하는 (A) 성분 이외에 에폭시기를 갖는 성분이 포함되지 않는 경우에는, (C) 성분의 배합량은 (B) 성분 중 에폭시기와 관능기로서 에폭시기를 함유하는 (A) 성분 중 에폭시기와의 합계에 대한 (C) 성분 중 아미노기의 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2가 되는 양인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명의 조성물 중에 (B) 성분 이외에 에폭시기를 갖는 성분이 포함되지 않는 경우에는, (C) 성분의 배합량은 (B) 성분 중에 존재하는 에폭시기에 대한 (C) 성분 중에 존재하는 아미노기의 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2가 되는 양인 것이 더욱 바람직하다.

[그 밖의 성분]

본 발명의 조성물에는, 상기 (A) 내지 (C) 성분에 추가로, 본 발명의 접착제 조성물의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 그 밖의 성분을 배합할 수 있다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들면 (C) 성분 이외의 촉매; (C) 성분 이외의 경화제; 충전제; 접착 보조제; 안료, 염료 등의 착색제; 누설 향상제; 산화 방지제; 열 안정제 등을 들 수 있다.

<(C) 성분 이외의 촉매>

(C) 성분 이외의 촉매로는 관용되고 있는 것을 사용할 수 있고, 그 예로는 트리페닐포스핀 등의 인계 촉매, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 등의 이미다졸계 촉매 등을 들 수 있다. (C) 성분 이외의 촉매는 1종 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

<(C) 성분 이외의 경화제>

(C) 성분 이외의 경화제에는 특별히 제한은 없고, 종래 공지된 여러가지의 것을 사용할 수 있다. 상기 경화제는 1종 단독으로 사용하거나, 이들 경화제의 경화 성능 등에 따라서 2종 이상을 병용할 수도 있다. 상기 경화제로는 종래 공지된 여러가지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 디에틸아미노프로필아민, N-아미노에틸피페라진, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄, 메타크실릴렌디아민, 멘탄디아민, 3,9-비스(3-아미노프로필)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸 등의 (C) 성분 이외의 아민계 화합물; 에폭시 수지-디에틸렌트리아민 부가물, 아민-에틸렌옥사이드 부가물, 시아노에틸화폴리아민 등 의 변성지방족 폴리아민; 비스페놀 A, 트리메틸올알릴옥시페놀, 저중합도의 페놀노볼락 수지, 에폭시화 또는 부틸화페놀 수지 또는 수퍼 베크사이트(Super Beckcite) 1001(일본 라이히홀드 가가꾸 고교(주) 제조), 히타놀(Hitanol) 4010((주) 히따찌 세이사꾸쇼 제조), 스카도 폼(Scado form) L.9(네덜란드 스카도 즈볼(Scado Zwoll)사 제조), 메틸론(Methylon) 75108(미국 제네랄 일렉트릭사 제조) 등의 상품명으로 알려져 있는 페놀 수지 등의 분자 중에 2개 이상의 페놀성 수산기를 함유하는 페놀계 수지; 베크아민(Beckamine) P.138(닛본 라이히홀드 가가꾸 고교(주) 제조), 메란((주) 히따찌 세이사꾸쇼 제조), U-Van 10R(도요 고아쯔 고교(주) 제조) 등의 상품명으로 알려져 있는 탄소 수지; 멜라민 수지, 아닐린 수지 등의 아미노 수지; 화학식: HS(C₂H₄OCH₂OC₂H₄SS)_LC₂H₄OCH₂OC₂H₄SH(식 중, L=1 내지 10의 정수)로 표시되는 폴리술피드 수지 등의 1 분자 중에 메르캅토기를 적어도 2개 갖는 폴리술피드 수지; 무수 프탈산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 테트라히드로프탈산, 무수 피로멜리트산, 메틸나드산, 도데실 무수 숙신산, 무수 클로렌드산 등의 유기산 또는 그의 무수물(산 무수물) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 페놀계 수지(특히, 페놀노볼락 수지)가 얻어지는 조성물에 양호한 성형 작업성을 제공할 뿐만 아니라, 얻어지는 경화물층이 우수한 내습성을 제공하고, 또한 독성이 없으며, 비교적 저렴하기 때문에 바람직하다.

(C) 성분 이외의 경화제를 사용하는 경우, 그 사용량은 (B) 성분의 에폭시 수지 100 질량부에 대해서 바람직하게는 0.1 내지 50 질량부이다. 상기 사용량이 0.1 내지 50 질량부의 범위 내이면, 얻어지는 접착제 조성물의 매립 성능은 양호한 것이 되기 쉽다.

<충전제>

본 발명의 조성물에는 충전제를 배합할 수도 있다. 충전제에는 특별히 제한은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 충전제는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 충전제의 배합량은 (A) 내지 (C) 성분의 합계 100 질량부에 대해서 바람직하게는 0 내지 900 질량부, 보다 바람직하게는 0 내지 500 질량부이다.

충전제로는, 예를 들면 실리카 미분말, 알루미나, 산화티탄, 카본 블랙, 은 입자 등의 그 외의 도전성 입자 등의 무기계 충전제; 실리콘 미립자 등의 유기계 충전제를 들 수 있다. 이들 중에서도, 실리카 미분말, 실리콘 미립자가 바람직하다. 이하, 실리카 미분말 및 실리콘 미립자에 대해서 더욱 자세히 설명한다.

·실리카 미분말

실리카 미분말은, 본 발명의 접착제 조성물을 포함하는 층의 용융 점도를 적절히 증가시켜, 수지 밀봉 공정에서의 칩 흐름을 억제하고, 얻어지는 접착제 경화물층의 흡수율 및 선팽창율을 저하시킨다. 실리카 미분말에는 특별히 제한은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 실리카 미분말은 얻어지는 조성물의 유동성의 관점에서, 오르가노알콕시실란, 오르가노클로로실란, 오르가노실라잔, 저분자량 실록산 등의 유기 규소 화합물 등으로 표면 처리된 것이 바람직하다. 실리카 미분말은 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

실리카 미분말의 평균 입경은, 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 상기 평균 입경이 10 ㎛ 이하이면, 본 발명의 접착용 시트는 표면의 평활성을 유지하기 쉽다. 또한, 실리카 미분말의 최대 입경은 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 "평균 입경"이란, 레이저광 회절법을 이용한 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 누적 분포의 50 ％에 상당하는 부피 기준의 평균 입경을 말한다. 또한, "최대 입경"이란, 상기에서 평균 입경을 구했을 때에 측정된 누적 분포에 있어서의 입경의 최대값이다.

실리카 미분말로는, 예를 들면 발연 실리카, 침강성 실리카 등의 보강성 실리카; 석영 등의 결정성 실리카를 들 수 있다. 구체적으로는, 닛본 에어로실사 제조의 에어로실(Aerosil) R972, R974, R976; (주)애드마텍스사 제조의 SE-2050, SC-2050, SE-1050, SO-E1, SO-C1, SO-E2, SO-C2, SO-E3, SO-C3, SO-E5, SO-C5; 신에쯔 가가꾸 고교사 제조의 무실(Musil) 120A, 무실 130A 등이 예시된다.

실리카 미분말의 배합량은, 충전제 전체의 배합량을 상기한 범위 내로 조정하면서, 조성물 총 질량의 5 내지 80 질량％로 하는 것이 바람직하고, 특히 10 내지 60 질량％로 하는 것이 바람직하다. 상기 배합량이 5 내지 80 질량％의 범위이면, 얻어지는 접착제 경화물층은 흡수율 및 선팽창율을 효과적으로 저하시킬 수 있고, 또한 탄성률의 상승을 억제하기 쉽다.

·실리콘 미립자

실리콘 미립자는 바람직하게는 상기 실리카 미분말과 병용함으로써, 얻어지는 접착제 경화물층의 탄성률 및 흡수율을 저하시킨다. 실리콘 미립자에는 특별히 제한은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 실리콘 고무 미립자, 실리콘 수지 미립자 등을 들 수 있다. 실리콘 미립자는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

실리콘 미립자의 평균 입경은, 바람직하게는 0.1 내지 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛이다. 상기 평균 입경이 0.1 내지 10 ㎛의 범위이면, 본 발명의 접착용 시트는 표면의 평활성을 유지하기 쉽다. 또한, 실리콘 미립자의 최대 입경이 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

실리콘 미립자로는, 복합 실리콘 고무 미립자가 바람직하다. 복합 실리콘 고무 미립자는, 실리콘 고무 미립자의 표면 상의 적어도 일부에 상기 표면 상에서의 중합 반응에 의해 생성된 폴리오르가노실세스퀴옥산 수지의 미소체가 존재하는 입자이다. 복합 실리콘 고무 미립자는, 예를 들면 일본 특허 공개 (평)7-196815호 공보에 기재되어 있는 방법에 따라서 만들 수 있다. 즉, 평균 입경이 0.1 내지 10 ㎛인 구상 실리콘 고무 미립자의 수분산액에 알칼리성 물질 그 자체 또는 그의 알칼리성 수용액과, 오르가노트리알콕시실란을 첨가하고, 구상 실리콘 고무 미립자 표면 상에서, 오르가노트리알콕시실란을 가수분해하여 중합시키고, 이어서 이것을 건조시켜 복합 실리콘 고무 미립자를 얻는다. 폴리오르가노실세스퀴옥산 수지의 함유량은, 구상 실리콘 고무 미립자 100 질량부에 대하여 1 내지 500 질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 100 질량부이다. 상기 함유량이 1 내지 500 질량부이면, 복합 실리콘 고무 미립자는 얻어지는 접착제 조성물 중에서의 분산성이 악화되기 쉽고, 조성이 균일한 접착용 시트를 용이하게 얻을 수 있다. 또 한 얻어지는 경화물층은 탄성률의 상승이 억제된 것이 되기 쉽다.

복합 실리콘 고무 미립자로는, 예를 들면 신에쯔 가가꾸 고교사 제조의 KMP-600, KMP-605, X-52-7030 등을 사용할 수 있다.

실리콘 미립자의 배합량은, 충전제 전체의 배합량을 상기한 범위 내로 조정하면서, 조성물 총 질량의 5 내지 30 질량％로 하는 것이 바람직하고, 10 내지 20 질량％로 하는 것이 보다 바람직하다. 상기 배합량이 5 내지 30 질량％의 범위이면, 얻어지는 접착제 경화물층은 탄성률 및 흡수율을 효과적으로 저하시킬 수 있고, 또한 선팽창율의 증가, 강도의 저하를 억제하기 쉽다.

<접착 보조제>

본 발명의 조성물에는 접착성을 향상시키기 위해서, 접착 보조제를 첨가할 수도 있다. 접착 보조제는 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다. 접착 보조제로는, 예를 들면 규소를 포함하는 커플링제(실란 커플링제)를 사용할 수 있다. 접착 보조제의 예로는, 상품명으로 신에쯔 가가꾸 고교사 제조의 KBM-403, KBM-402, KBM-803, KBM-802, KBM-903, KBM-902, KBM-503, KBM5103 또는 X-12-414 또는 이들의 부분 가수분해물 등을 들 수 있다.

[조성물의 제조]

본 발명의 접착제 조성물은, 상기 (A) 내지 (C) 성분 및 소망에 의해 그 밖의 성분을 관용의 혼합 수단에 의해 실온에서 혼합함으로써 제조할 수 있다.

[조성물의 용도]

본 발명의 접착제 조성물은, 예를 들면 2개의 피착체를 접착하는 데 사용할 수 있다. 이들 피착체는 특별히 한정되지 않지만, 한쪽의 피착체로는, 예를 들면 실리콘칩, 유리, 세라믹 등을 들 수 있으며, 다른쪽의 피착체로는, 예를 들면 BT 기판 등의 수지 기판; 금, 은, 구리, 니켈 등으로 이루어지는 리드 프레임 기판; 실리콘 기판을 들 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 적당한 농도로 용해시켜 한쪽의 피착체 상에 도포하고, 건조시킨 후, 상기 접착제 조성물이 도포된 상기 피착체 표면에 다른쪽의 피착체를 압착하고, 상기 접착제 조성물을 가열 경화시킴으로써, 이들 2개의 피착체를 접착할 수 있다. 상기 용매로는, 예를 들면 메틸에틸케톤, 톨루엔, 시클로헥사논, N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 비양성자성 극성 용매를 들 수 있다. 건조는 실온 내지 200 ℃, 특히 80 내지 150 ℃에서 1 분 내지 1 시간, 특히 3 내지 10 분간 행하는 것이 바람직하다. 압착은 0.01 내지 10 MPa, 특히 0.05 내지 2 MPa의 압력으로 행하는 것이 바람직하다. 가열 경화는 100 내지 200 ℃, 특히 120 내지 180 ℃의 온도에서 30 분 내지 8 시간, 특히 1 내지 7 시간 동안 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물은, 필름상으로 성형된 상태에서 2개의 피착체를 접착하는 데 이용할 수도 있다. 예를 들면, 기재와, 상기 기재 상에 설치된 본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 층(이하, 접착제 조성물층이라고도 함)을 구비한 접착용 시트를 이용하여, 상기 2개의 피착체를 접착할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 상기 접착용 시트로부터 상기 접착제 조성물층을 박리하고, 그의 접착제 조성물층을 2개의 피착체 사이에 층상으로 끼워 압착하고 가열 경화시 킴으로써, 상기 2개의 피착체를 접착할 수도 있다. 압착 및 가열 경화의 조건은 상기와 마찬가지이다.

상기 접착용 시트는 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 상기와 마찬가지로 적당한 농도로 용해시켜 기재 상에 도포하고 건조시켜, 접착제 조성물층을 형성시킴으로써 얻을 수 있다. 용매의 예 및 건조의 조건은 상기와 마찬가지이다. 접착제 조성물층의 막 두께는 특별히 제한이 없고, 목적에 따라 선택할 수 있지만, 10 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 특히 15 내지 100 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 기재는, 통상 필름상이고, 예를 들면 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 종이, 금속박 등의 기재, 또는 표면을 이형 처리한 상기 기재를 사용할 수 있다. 상기 기재의 두께는 바람직하게는 10 내지 100 ㎛, 보다 바람직하게는 25 내지 50 ㎛이다.

반도체 장치 제조의 분야에서는, 본 발명의 접착제 조성물을 포함하는 층(접착제 필름)은, 실리콘칩을 기판에 접착하는 이른바 다이본드 필름으로서 사용할 수 있다. 상기 접착 필름을 이용하여 실리콘칩을 기판에 다이본드한 후, 와이어 본딩 공정 및 밀봉 공정을 거쳐 반도체 장치를 제조하는 경우, 다이본드 후에 매립되지 않은 부분에서는, 상기 접착 필름을 경화시켜 얻은 접착제 경화물층과 기판 사이의 접착력이 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의해 저하된다. 상기 매립되지 않은 부분은 와이어 본딩 공정 후, 밀봉 공정에 의해 매립된다. 이와 같이 하여 수지 밀봉된 반도체 장치가 신뢰성을 갖기 위해서는, 상기 접착제 경화물층과 기판 사이 에, 접착력이 저하된 부분이 있었다고 해도, 전체적으로 충분한 접착력을 유지하고 있는 것이 필요하다. 이 때문에 필요로 하는 접착력은 260 ℃에서 측정한 경우에, 통상 적어도 1 MPa이다. 따라서, 실리콘칩과 기판과의 조합 등의 2개의 피착체 사이에 층상으로 끼워진 접착 필름을 와이어 본딩 공정에서의 가열 조건으로 가열한 후, 반도체 밀봉 수지에 의한 밀봉 공정에서의 가열/가압 조건으로 열압착하고, 추가로 가열 경화시켜 층상의 경화물(접착제 경화물층)로 한 후에, 상기 2개의 피착체 사이의 전단 접착력을 260 ℃로 측정했을 때, 상기 전단 접착력은, 통상 적어도 1 MPa이다. 와이어 본딩 공정에서의 가열 조건은 여러가지 있지만, 일반적으로 170 ℃에서 30 분 이상이다. 또한, 상기 반도체 밀봉 수지에 의한 밀봉 공정에서의 가열/가압 조건은, 통상 160 내지 180 ℃/5 내지 10 MPa에서 10 내지 150 초간이다. 가열 경화의 조건은 상기한 바와 같다.

본 발명의 접착제 조성물은, 본 발명의 다이싱·다이 어태치 필름에 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 다이싱·다이 어태치 필름은, 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 본 발명의 접착제 조성물을 포함하는 층을 구비한 다이싱·다이 어태치 필름이다. 상기 기재는 통상 필름상이고, 예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리이미드 필름, 이들을 변성시킨 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 상기 기재의 두께는, 바람직하게는 60 내지 500 ㎛, 보다 바람직하게는 80 내지 120 ㎛이다. 상기 점착제층을 형성하는 점착제로는, 예를 들면 감압 점착제; 자외선 조사 전은 점착력을 유지하고, 자외선 조사에 의해 점착력이 저하되는 점착제 등을 들 수 있다. 상기 점착제층의 두께는, 바람직하게는 1 내지 20 ㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 10 ㎛이다.

본 발명의 다이싱·다이 어태치 필름은, 예를 들면 다이싱 필름의 점착제층 상에 본 발명의 접착용 시트 중 접착제 조성물층을 적층함으로써 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 상기와 마찬가지인 적당한 농도로 용해시켜 다이싱 필름의 점착제층 상에 도포하고 건조시켜서, 접착제 조성물층을 형성시킴으로써 얻을 수도 있다. 용매의 예, 건조의 조건 및 접착제 조성물층의 막 두께는 상기와 마찬가지이다. 다이싱 필름으로는, 예를 들면 감압 타입의 다이싱 필름, 자외선 경화 타입의 다이싱 필름을 사용할 수 있다.

본 발명의 접착제 조성물은, 반도체 장치 등의 전자 부품의 제조에서 뿐만 아니라, 접착 공정을 포함하는 여러가지 제품의 제조, 예를 들면 LED 부품, 센서, 액정 부품 등의 제조시에도 사용할 수 있다.

<실시예>

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[접착제 조성물의 제조]

하기 (A) 내지 (D) 성분 및 그 밖의 성분을 하기 표 1에 나타내는 배합량(질량부)으로 자전·공전 방식의 혼합기((주)신키사 제조)에 투입하고, 추가로 이들 성분의 합계의 농도가 20 질량％가 되도록 메틸에틸케톤, 톨루엔 또는 시클로헥사 논을 가하여 혼합하고, 접착제 조성물을 제조하였다.

(A) (메트)아크릴계 수지

·SG-P3: 에폭시기를 갖는 아크릴로니트릴계 수지(나가세 켐텍스사 제조), 0.021 몰/100 g의 에폭시기를 함유, Tg=12 ℃, 중량 평균 분자량=85만

·SG-P3-43: 에폭시기를 갖는 아크릴로니트릴계 수지(나가세 켐텍스사 제조), 0.050 몰/100 g의 에폭시기를 함유, Tg=12 ℃, 중량 평균 분자량=85만

(B) 에폭시 수지

·RE-310S: 비스페놀 A형 에폭시 수지(재팬 에폭시 레진사 제조), 중량 평균 분자량=600

·EOCN-1020: 크레졸노볼락형 에폭시 수지(닛본 가야꾸사 제조), 중량 평균 분자량=1200

(C) 방향족 폴리아민 화합물

·4,4'-DDS: 4,4'-디아미노디페닐술폰(와카야마 세이까사 제조), 술포닐기를 갖는 방향족 폴리아민

·3,3'-DDS: 3,3'-디아미노디페닐술폰(와카야마 세이까사 제조), 술포닐기를 갖는 방향족 폴리아민

·DDM: 4,4'-디아미노디페닐메탄(와카야마 세이까사 제조), 방향족 폴리아민

(그 밖의 성분) 방향족 폴리아민 화합물 이외의 촉매

·2PHZ: 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸(시코쿠 가세이 제조)

(그 밖의 성분) 방향족 폴리아민 화합물 이외의 경화제

·페놀 수지: KA-1160(다이니폰 잉크 가가꾸사 제조)

(그 밖의 성분) 충전제

·실리카 미분말: SE-2050(애드마텍스사 제조), 구상 실리카, 평균 입경 0.5 ㎛

·복합 실리콘 고무 미립자: X-52-7030(신에쯔 가가꾸 고교사 제조), 평균 입경 0.7 ㎛

(그 밖의 성분) 접착 보조제

·커플링제: X-12-414(신에쯔 가가꾸 고교사 제조), 메르캅토계 실란 커플링제

[접착용 시트의 제조]

이어서, 접착제 조성물을 불소계 실리콘 이형제가 코팅된 두께 50 ㎛의 PET 필름 상에 도포하고, 110 ℃에서 10 분간 가열 건조하여, 두께 약 25 ㎛의 접착제 조성물층을 구비한 접착용 시트를 제조하였다.

[시험]

얻어진 접착용 시트에 대해서 하기 시험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(1) 영률

접착용 시트 중 PET 필름으로부터 박리시킨 접착제 조성물층을 8매 중첩하여 70 ℃에서 열라미네이트한 후, 175 ℃에서 6 시간 동안 가열하여 경화시켰다. 40 mm×10 mm×200 ㎛의 필름을 잘라내어 시험편으로 하고, 동적 점탄성 측정 장치를 이용하고, 인장 모드에서 척간 거리 10 mm, 측정 온도 -80 ℃ 내지 300 ℃, 측정 주파수 1 Hz의 조건으로 영률을 측정하였다.

(2) 초기의 접착성

두께 450 ㎛의 실리콘 웨이퍼를 2 mm×2 mm의 칩에 다이싱하고, 이와 같이 하여 다이싱된 웨이퍼의 이면에 접착제 조성물층이 접촉하도록 접착용 시트를 100 ℃에서 열압착하였다. 이어서, 접착용 시트를 칩과 마찬가지의 형상으로 절단하여, 접착용 시트가 부착된 실리콘칩을 추출하였다. 이 실리콘칩으로부터 PET 필름을 박리시켜 접착제 조성물층이 부착된 실리콘칩을 얻었다. 이어서, 레지스트 AUS303((주)유니테크노사 제조)이 도포 경화된 10 mm×10 mm의 BT 기판 또는 실리콘 기판 상에, 얻어진 접착제 조성물층이 부착된 실리콘칩을 접착제 조성물층이 부착된 면이 접촉하도록 올려놓고, 170 ℃, 0.1 MPa의 조건으로 2 초간 열압착하여 고정시켰다. 이와 같이 하여 실리콘칩이 고정된 기판을 175 ℃에서 4 시간 동안 가열하여 접착제 조성물층을 경화시켜 시험편(접착 시험편)을 제조하였다. 이 접착 시험편을 이용하여 본드테스터(DAGE사 제조, 4000PXY)에 의해 260 ℃에 있어서 접착제 경화물층과 기판 사이의 전단 접착력을 측정하였다.

(3) 습열 후의 접착성

상기 (2)의 접착 시험편을 85 ℃/60 ％RH의 조건하에서 168 시간 동안 유지하고, 이어서 260 ℃의 리플로우로에 3회 통과시킨 후, 상기 (2)와 마찬가지로 260 ℃에서 전단 접착력을 측정하였다.

(4) 매립 성능

직경 8인치, 두께 75 ㎛의 실리콘 웨이퍼의 한쪽면에 접착제 조성물층이 접촉하도록 접착용 시트를 70 ℃에서 열압착하였다. 열압착한 접착용 시트로부터 PET 필름을 박리하여 얻은 접착제 조성물층이 부착된 웨이퍼의 접착제 조성물층면에 감압 다이싱 필름을 상기 감압 다이싱 필름의 점착제층이 접촉하도록 접착하였다. 이 실리콘 웨이퍼를 하기 다이싱 조건으로 9 mm 변(角)의 실리콘칩에 다이싱하였다. 이어서, 이와 같이 하여 얻어진 9 mm 변(角)의 실리콘칩을 이면에 접착제 조성물층이 부착된 상태에서 상기 감압 다이싱 필름의 점착제층으로부터 박리시켰다. 이 실리콘칩을 NEC 머시너리사 제조의 다이본더 장치(BESTEM-D02-TypeC)에 의해, 5 내지 15 ㎛ 폭의 스트라이프상 회로 패턴이 형성된 50 mm×50 mm×두께 250 ㎛의 수지 기판(레지스트 AUS303이 도포 경화된 BT 기판) 상에 접착제 조성물층이 접촉하도록 배치하고, 130 ℃, 0.1 MPa의 조건으로 1 초간 열압착하였다. 이 점을 도 1(매립 성능 시험에 있어서의 실리콘칩의 배치를 도시한 도면임)에 기초하여 구체적으로 설명하면, 1변이 9 mm인 정방형의 실리콘칩 (1)을 1변이 50 mm인 정방형의 수지 기판 (2) 상에 3 mm의 간격으로 4행 4열로 16개 배치하고, 가장 외측에 배치된 실리콘칩 (1)과 수지 기판 (2)의 외연과의 간격을 2.5 mm로 하였다. 이와 같이 하여 실리콘칩이 열압착된 수지 기판을 와이어 본딩 공정에서의 가열 온도에 상당하는 170 ℃에서 90 분간 가열한 후, 수지 기판 상으로부터 600 ㎛의 두께로 몰드재 KMC2500LM1B(신에쯔 가가꾸 고교사 제조)에 의해 수지 밀봉(175 ℃, 밀봉 압력 6.9 MPa, 90 초간)하고, 상기 몰드재를 175 ℃에서 4 시간 동안 가열 경화시켰다. 이와 같이 하여 얻어진 반도체 패키지 내부를 초음파 화상 측정 장치로 관찰 하여 공극의 유무를 조사하였다.

또한, 와이어 본딩 공정에서의 가열 온도에 상당하는 170 ℃에서의 가열 시간을 90 분에서 150 분으로 변경한 것 이외에는, 상기와 마찬가지로 하여 공극의 유무를 조사하였다.

초음파 화상 측정 장치에서의 관찰에 의해 반도체 패키지 내부에 공극이 확인되지 않은 경우, 매립 성능이 충분하다고 평가하였다. 한편, 초음파 화상 측정 장치에서의 관찰에 의해 반도체 패키지 내부에 공극이 확인된 경우, 매립 성능이 불충분하다고 평가하였다. 표 1에서, "○"는 매립 성능이 충분한 것을, "×"는 매립 성능이 불충분한 것을 나타낸다.

다이싱 조건:

다이싱 장치: DAD-341(디스코사 제조)

절단 방식: 싱글컷팅

스핀들 회전수: 40000 rpm

다이싱블레이드: NBC-ZH 104F 27HEEE(디스코사 제조)

(5) 패키지의 신뢰성

상기 (4)에서 수지 밀봉된 실리콘칩을 분리하고, 얻어진 패키지 합계 16개를 85 ℃/60 ％RH의 조건하에서 168 시간 동안 유지하고, 이어서 최고 도달 온도 260 ℃의 땜납리플로우로에 3회 통과시킨 후, 초음파 화상 측정 장치에 의해 실리콘칩과 기판 사이의 박리의 유무를 관찰하였다. 표 1에서 "○"는 16개의 패키지가 모두 박리가 관찰되지 않은 것을 나타내고, "×"는 16개의 패키지 중 1개라도 박리가 관찰된 것을 나타낸다.

본 발명의 조성물(실시예 1 내지 8)에서는, 촉매 및 경화제로서 방향족 폴리아민 화합물을 이용한 것에 대해서, 비교예 1 및 2의 조성물에서는 촉매로서 방향족 폴리아민 화합물 대신에 이미다졸 촉매를 이용하고, 또한 경화제를 이용하지 않고, 비교예 3의 조성물에서는 촉매로서 방향족 폴리아민 화합물 대신에 이미다졸 촉매를 이용하고, 경화제로서 방향족 폴리아민 화합물 대신에 페놀 수지를 이용하였다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성물은 비교예 1 내지 3의 조성물에 비교하여 매립 성능이 우수하고, 또한 본 발명의 조성물로부터 얻어지는 경화물층은 비교예 1 내지 3의 조성물로부터 얻어지는 경화물층에 비하여 흡습하에서의 패키지 신뢰성이 높다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명의 접착제 조성물은 매립 성능이 우수하고, 상기 접착제 조성물로부터 얻어지는 접착제 경화물층은 접착성이 우수할 뿐만 아니라 저탄성률이고 내열성이 우수하다. 따라서, 상기 접착제 조성물은 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제조하기 위한 접착용 시트 및 다이싱·다이 어태치 필름에 있어서의 접착제 조성물층으로서 유용하다.

도 1은 매립 성능 시험에 있어서의 실리콘칩의 배치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 실리콘칩

2: 수지 기판

Claims

(A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 하기 (B) 및 (C) 성분의 한쪽 또는 양쪽에 대해서 반응성을 갖는 관능기를 함유하는 (메트)아크릴계 수지,

(B) 중량 평균 분자량이 5000 이하인 에폭시 수지, 및

(C) 방향족 폴리아민 화합물

을 포함하는 접착제 조성물.
제1항에 있어서, (A) 성분 중 관능기가 에폭시기, 카르복실기, 또는 그의 조합인 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, (A) 성분이 하기 화학식으로 표시되는 단위를 포함하는 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, (C) 성분이 술포닐기를 갖는 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, (C) 성분이 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디 아미노디페닐술폰, 또는 그의 조합인 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름상으로 성형된 접착제 조성물.
제6항에 있어서, 2개의 피착체 사이에 층상으로 끼워져서, 가열/가압 조건하에서 열압착된 이들 피착체를 접착하는 접착제 조성물.
기재와, 상기 기재 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 층을 구비한 접착용 시트.
기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 층을 구비한 다이싱·다이 어태치 필름.