KR20120061610A - 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름 - Google Patents

반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체용 접착제 조성물은 고분자 수지, 에폭시 수지 및 경화제를 포함하며, 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분의 경화 사이클 3회 후 175℃에서의 점도가 1.0×105 내지 3.0×106 poise인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름은 단계별 경화시에도 용융점도가 낮아 몰딩시 보이드 제거 특성이 우수하며, 픽업 공정시 근접 다이의 동시 들림 현상, 리플로우 공정 후 접착제의 박리, 크랙 등이 발생하지 않아 고신뢰성을 가질 수 있다.

Description

반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름{ADHESIVE COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR DEVICE AND ADHESIVE FLIM USING THE SAME}
본 발명은 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 수지, 에폭시 수지 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물의 점도, 접착력 등을 조절하여 픽업 공정에서의 근접 다이의 들림 현상을 방지하고, 몰딩 공정에서의 보이드 제거 능력이 우수하며, 고접착력을 유지할 수 있는 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름에 관한 것이다.
종래 반도체 소자와 소자 또는 지지 부재의 접합에는 실버 페이스트(paste)가 주로 사용되어 왔으나, 최근의 반도체 소자의 소형화, 대용량화 경향에 따라 이에 사용되는 지지 부재 또한 소형화와 세밀화가 요구되고 있다. 근래에 많이 사용되었던 은 페이스트는 돌출 또는 반도체 소자의 경사에 기인하는 와이어 본딩(wire bonding)시 의 이상발생, 기포발생 및 두께의 제어가 어려운 점 등의 단점이 있었다. 따라서, 최근에는 은 페이스트를 대신하여 접착 필름이 주로 사용되고 있는 추세이다.
반도체 조립에 사용되는 접착 필름은 주로 다이싱 필름(dicing film)과 함께 사용된다. 상기 다이싱 필름은 일련의 반도체 칩 제조공정에서의 다이싱 공정에서 반도체 웨이퍼를 고정하기 위해 사용되는 필름을 말한다. 다이싱 공정은 반도체 웨이퍼로부터 개개의 칩으로 절단하는 공정으로서, 상기 다이싱 공정에 연속해서 익스팬드 공정, 픽업(pick-up) 공정 및 마운팅 공정이 수행된다. 이러한 다이싱 필름은 통상 염화비닐이나 폴리올레핀 구조의 기재 필름 위에 자외선 경화형 또는 일반 경화형의 점착제를 코팅하고 그 위에 PET재질의 커버 필름을 접착하는 것으로 구성된다.
한편, 일반적인 반도체 조립용 접착 필름의 사용법은 반도체 웨이퍼(wafer)에 접착 필름을 부착하고 여기에 상기와 같은 구성을 갖는 다이싱 필름을 커버 필름이 제거된 다이싱 필름에 겹쳐 바른 뒤 다이싱 공정에 따라 조각화하는 것이다. 최근에는 다이싱 다이본딩용 반도체 조립용 접착제로서 PET 커버 필름을 제거한 다이싱 필름과 접착 필름을 서로 합지시켜 하나의 필름으로 만든 뒤 그 위에 반도체 웨이퍼를 부착하고 다이싱 공정에 따라 조각화하는 추세이다.
하지만 이러한 경우 기존의 다이싱만을 목적으로 한 다이싱 필름과는 달리 픽업 공정시 다이와 다이접착 필름(die adhesive film)을 동시에 떨어뜨려야 한다는 어려움을 안고 있으며, 반도체 웨이퍼 후면에 다이접착 필름을 접착시키는 과정에서 거친 표면으로 인하여 기포가 발생할 수 있다. 이는 조립 후 칩과 계면사이에 보이드(Void)가 잔존하여 신뢰성과정에서 소자의 불량을 초래한다.
현재 MCP(Multi-chip packaging)의 다이 본딩은 100℃ 내지 120℃의 온도에서 수행되는 것이 일반적이며 이후 125℃ 정도에서 1시간 정도의 경화를 기본적으로 실시하고 있다. 상기 다이 본딩 공정에서도 PCB와 DAF 또는 칩과 DAF 계면 사이에 보이드가 발생할 수 있는데 이때 발생한 보이드를 몰딩 공정에서 제거하고 있으나 완전히 제거되지 않아 제품의 신뢰성에 악영향을 끼치고 있다. 상기 보이드가 완전히 제거되지 않으면 EMC 몰딩 공정에서 PCB 기판의 스웰링(swelling ; 배부름 현상)이 발생되거나 소자내의 터짐(explosion)으로 인하여 적층된 웨이퍼 간의 단선을 초래할 수 있다.
또한 픽업 공정시 근접 다이가 동시에 들리는 문제가 발생하고 있으며, 리플로우(reflow) 공정 후 접착제가 박리되거나 크랙이 발생하는 문제가 발생하고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 몰딩시 보이드 제거 특성이 우수한 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름을 을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 픽업 공정시 근접 다이의 들림 현상이 발생하지 않으며, 리플로우 공정 후 접착제의 박리, 크랙 등이 발생하지 않는 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 접착 필름을 을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 반도체용 접착제 조성물에 관한 것이다. 상기 접착제 조성물은 고분자 수지, 에폭시 수지 및 경화제를 포함하며, 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분의 경화 사이클 3회 후 175℃에서의 용융점도가 1.0×105 내지 3.0×106 poise인 것을 특징으로 한다.
구체예에서 상기 경화 사이클 3회 후, 175℃에서 2시간 경화하고 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 250℃에서의 기재에 대한 접착력이 10kgf 이상일 수 있다.
구체예에서 상기 조성물은 고분자 수지 50 내지 90 중량%; 에폭시 수지 5 내지 30 중량%, 경화제 1 내지 30 중량% 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 고분자 수지는 (메타)아크릴 수지를 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 고분자 수지는 수산기를 미포함하는 고분자 수지가 수산기를 포함하는 고분자 수지에 비해 1.0배 이상(중량 기준) 포함될 수 있다.
구체예에서 상기 고분자 수지는 유리전이온도(Tg)가 15℃ 이하일 수 있다.
구체예에서 상기 에폭시 수지는 비스페놀계 에폭시, 페놀 노볼락계 에폭시, 크레졸 노볼락계 에폭시, 다관능 에폭시, 아민계 에폭시, 복소환 함유 에폭시, 치환형 에폭시, 나프톨계 에폭시 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
구체예에서 상기 경화제는 페놀형 에폭시 경화제일 수 있다.
구체예에서 상기 반도체용 접착제 조성물은 경화촉매를 더 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 경화촉매는 멜라민계 촉매, 이미다졸계 촉매 및 포스핀계 촉매로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
구체예에서 상기 반도체용 접착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 반도체용 접착제 조성물은 충진제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 반도체용 접착제 조성물을 이용한 반도체용 접착 필름에 관한 것이다.
구체예에서 상기 반도체용 접착 필름은 기재 필름, 상기 기재 필름 상에 적층되는 점착층, 상기 점착층에 적층되며 제1항의 접착제 조성물로 형성된 접착층 및 상기 접착층에 적층되는 보호 필름을 포함할 수 있다.
구체예에서 상기 점착층은 자외선 경화형 점착층일 수 있다.
본 발명의 반도체용 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체용 접착 필름은 단계별 경화시에도 용융점도가 낮아 몰딩시 보이드 제거 특성이 우수한 특징이 있다.
또한, 픽업 공정시 근접 다이의 들림 현상이 발생하지 않으며, 리플로우 공정 후 접착제의 박리, 크랙 등이 발생하지 않는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체용 접착제 조성물은 고분자 수지, 에폭시계 수지 및 경화제를 포함하며 그 밖에 경화촉매, 커플링제 및 충진제를 포함할 수 있다.
상기 반도체용 접착제 조성물로 제조된 접착제는 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분의 경화 사이클 3회 후 175℃에서의 용융점도가 1.0×105 내지 3.0×106 poise인 것이 바람직하며, 상기 경화 사이클 3회 후, 175℃에서 2시간 경화하고 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 250℃에서의 기재에 대한 접착력이 10kgf 이상인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 상기 물성을 보이는 접착제가 몰딩시 보이드(void) 제거 능력 향상, 접착력 향상, 리플로우 공정에서의 크랙 및 박리 방지 및 픽업 공정에서의 근접 다이의 들림 현상의 방지가 가능하다.
(a) 고분자 수지
본 발명에 사용되는 고분자 수지는 발열 시작온도 조절 및 경화 후 적절한 점도 유지를 위해 유리전이온도(Tg)가 15℃ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 유리전이온도가 상기 범위보다 높은 경우에는 내열성은 좋아지지만, 보이드 제거 능력 저하, 칩 조각화(sawing) 과정에서 버(Burr) 또는 픽업 공정에서 근접 다이 들림 현상, 리플로우 공정에서 박리 현상이 발생할 수 있다.
또한, 수산(OH)기를 미포함하는 고분자 수지가 수산기를 포함하는 고분자 수지에 비해 1.0배(중량비 기준) 이상 포함되는 것이 바람직하다. 수산기를 미포함하는 고분자 수지는 버(burr)에는 취약할 수 있으나 보이드 특성이 우수할 수 있으며, 수산기를 포함하는 고분자 바인더 수지는 반대의 특성을 보일 수 있는데 중량비 기준 1.0배 이상일 때 양자의 특성이 양호하게 나타날 수 있다.
한편, 상기 고분자 수지는 조성물 전체에 대해 50 내지 90 중량%(고형분 기준) 포함될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
고분자 수지의 종류로는 (메타)아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 우레탄 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리 에테르 이미드 수지, 페녹시 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 변성 폴리페닐렌 에테르 수지, 글리시딜 (메타)아크릴레이트를 함유하는 에폭시기 함유 (메타)아크릴 공중합체를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 (메타)아크릴 수지(아크릴계 고분자 수지)이나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (메타)아크릴 고분자 수지는 상용의 제품을 사용할 수 있는데, 아크릴 고분자 수지는 에폭시 당량, 유리 전이온도 및 분자량별로 구분되어질 수 있다. 에폭시 당량이 10,000을 넘는 시판제품으로는 나가세 켐텍스의 SG-80H가 있으며 에폭시 당량이 10,000 이하인 것은 SG-P3계, SG-800H계 등이 사용될 수 있다. 상기 (메타)아크릴 고분자 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 1,000,000인 아크릴 수지를 단독으로 사용하거나 다른 고분자 수지와 혼합하여 사용할 수도 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 (메타)아크릴 고분자 수지는 (메타)아크릴 모노머를 주 모노머로 선정한 후 여기에 기능성 (메타)아크릴 모노머를 부가하여 중합반응을 통해 제조할 수도 있다. 상기 (메타)아크릴 고분자 수지는 중합하는 모노머 들을 선정하는 것에 의해 유리전이온도나 분자량 조절이 용이하고 특히 측쇄에 관능기를 도입하기 쉬운 장점이 있다.
상기 (메타)아크릴 모노머는 필름에 점착력을 부여하는 기능을 하는 것으로서, (메타)아크릴 모노머로는 특별한 제한이 없으나, 2-에칠헥실메타크릴레이트, 이소 옥칠 아크릴레이트, 2-에칠헥실아크릴레이트, 에칠아크릴레이트, n-부칠아크릴레이트, iso-부칠아크릴레이트 및 옥타데실메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
수산(하이드록시) 모노머로서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 3-하이드록시프로필 메타아크릴레이트, 3-하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸 아크릴레이트, N-(하이드록시메틸) 아크릴레이트, 3-클로로-2-하이드록시프로필 메타아크릴레이트 및 비닐카프로락탐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
수산기를 포함하지 않는 아크릴계 고분자 수지에 제한이 있는 것은 아니나 에폭시기 함유 아크릴계 고분자 수지가 바람직한데, 에폭시기 모노머로는 글리시딜 메타크릴레이트 또는 글리시딜 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
(b) 에폭시 수지
본 발명에 사용되는 상기 에폭시 수지는 경화 및 접착 작용을 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 하나의 관능기를 가지고 있는 에폭시 수지 또는 다관능 에폭시 수지 모두 가능하다.
상기 에폭시 수지의 예로는 비스페놀계 에폭시, 페놀 노볼락(Phenol novolac)계 에폭시, 크레졸 노볼락(Cresol novolac)계 에폭시, 다관능 에폭시, 아민계 에폭시, 복소환 함유 에폭시, 치환형 에폭시, 나프톨계 에폭시 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 바람직하게는 크레졸 노볼락계 에폭시 수지를 이용할 수 있다.
이러한 에폭시 수지로서 현재 시판되고 있는 제품에는 비스페놀계로서는 국도화학의 YD-017H, YD-020, YD020-L, YD-014, YD-014ER, YD-013K, YD-019K, YD-019, YD-017R, YD-017, YD-012, YD-011H, YD-011S, YD-011, YD-128, YDF-2004, YDF-2001 등이 있고, 페놀 노볼락(Phenol novolac)계로서는 유카 쉘 에폭시 주식회사의 체피코트 152, 에피코트 154, 일본화약주식회사의 EPPN-201, 다우케미컬의 DN-483, 국도화학의 YDPN-641, YDPN-638A80, YDPN-638, YDPN-637, YDPN-644, YDPN-631 등이 있고, o-크레졸 노볼락(Cresol novolac)계로서는 국도화학의 YDCN-500-1P, YDCN-500-2P, YDCN-500-4P, YDCN-500-5P, YDCN-500-7P, YDCN-500-8P, YDCN-500-10P, YDCN-500-80P, YDCN-500-80PCA60, YDCN-500-80PBC60, YDCN-500-90P, YDCN-500-90PA75 등이 있고 일본화약주식회사의 EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S, EOCN-1012, EOCN-1025, EOCN-1027, 독도화학주식회사의 YDCN-701, YDCN-702, YDCN-703, YDCN-704, 대일본 잉크화학의 에피클론 N-665-EXP 등이 있고, 비스페놀계 노볼락 에폭시로는 국도화학의 KBPN-110, KBPN-120, KBPN-115 등이 있고, 다관능 에폭시 수지로서는 유카 쉘 에폭시 주식회사 Epon 1031S, 시바스페샬리티케미칼주식회사의 아랄디이토 0163, 나가섭씨온도화성 주식회사의 데타콜 EX-611, 데타콜 EX-614, 데타콜 EX-614B, 데타콜 EX-622, 데타콜 EX-512, 데타콜 EX-521, 데타콜 EX-421, 데타콜 EX-411, 데타콜 EX-321, 국도화학의 EP-5200R, KD-1012, EP-5100R, KD-1011, KDT-4400A70, KDT-4400, YH-434L, YH-434, YH-300 등이 있으며, 아민계 에폭시 수지로서는 유카 쉘 에폭시 주식회사 에피코트 604, 독도화학주식회사의 YH-434, 미쓰비시가스화학 주식회사의 TETRAD-X, TETRAD-C, 스미토모화학주식회사의 ELM-120 등이 있고, 복소환 함유 에폭시 수지로는 시바스페샬리티케미칼주식회사의 PT-810, 치환형 에폭시 수지로는 UCC사의 ERL-4234, ERL-4299, ERL-4221, ERL-4206, 나프톨계 에폭시로는 대일본 잉크화학의 에피클론 HP-4032, 에피클론 HP-4032D, 에피클론 HP-4700, 에피클론 4701 등이 있고, 이것들은 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 조성물 전체에 대하여 5 내지 30 중량% (고형분 기준)로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 신뢰성 및 필름의 인장강도를 얻을 수 있다.
(c) 경화제
본 발명의 경화제에 제한이 있는 것은 아니나 페놀형 에폭시 경화제가 바람직하다. 상기 페놀형 에폭시 경화제는 경화속도를 조절할 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않는데, 자일록계 경화제, 페놀성 수산기를 1 분자 중에 2개 이상 가지는 화합물로서 흡습시의 내전해부식성이 우수한 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등의 비스페놀계 수지; 페놀 노볼락계 수지; 비스페놀 A계 노볼락 수지; 크레졸계 노볼락, 비페닐계 등의 페놀계 수지 등을 사용할 수 있다.
이러한 페놀형 에폭시 경화제로서 현재 시판되고 있는 제품의 예로는, 단순 페놀계의 경화제로 메이화플라스틱산업주식회사의 H-1, H-4, HF-1M, HF-3M, HF-4M, HF-45 등이 있고, 파라 자일렌계열의 메이화플라스틱산업주식회사의 MEH-78004S, MEH-7800SS, MEH-7800S, MEH-7800M, MEH-7800H, MEH-7800HH, MEH-78003H, 코오롱 유화주식회사의 KPH-F3065, 비페닐 계열의 메이화플라스틱산업주식회사의 MEH-7851SS, MEH-7851S, MEH7851M, MEH-7851H, MEH-78513H, MEH-78514H, 코오롱유화주식회사의 KPH-F4500, 트리페닐메틸계의 메이화플라스틱산업주식회사의 MEH-7500, MEH-75003S, MEH-7500SS, MEH-7500S, MEH-7500H 등이 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 페놀형 에폭시 경화제는 조성물 전체에 대해 1 내지 30 중량%(고형분 기준) 포함될 수 있다. 상기 범위에서 신뢰성 및 필름의 인장강도를 얻을 수 있으며, 보이드 제거성이 저하되지 않는다.
(d) 경화촉매
경화촉매는 반도체 공정 동안에 에폭시 수지가 완전히 경화될 수 있도록 경화시간을 단축시키는 촉매로서, 그 종류는 특별히 제한되지 않으나, 멜라민계, 이미다졸계, 트리페닐포스핀계 촉매 등으로 이루어진 군에서 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
현재 시판되고 있는 제품의 예로는, 이미다졸계로서 아지노모토 정밀기술주식회사의 PN-23, PN-40, 사국화학주식회사의 2P4MZ, 2MA-OK, 2MAOK-PW, 2P4MHZ 등이 있고, 호코케미칼사(HOKKO CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD)의 TPP-K, TPP-MK 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 경화촉매는 조성물 전체에 대해 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 에폭시 수지의 가교가 충분하여 내열성을 가질 수 있고 보존 안정성이 우수하다.
(e) 커플링제
커플링제는 조성물 배합시 실리카와 같은 무기물질의 표면과 유기물질간의 화학적 결합으로 인한 접착력을 증진시키기 위한 접착증진제의 작용을 한다.
상기 커플링제는 통상적으로 사용되는 실란 커플링제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 에폭시가 함유된 2-(3,4 에폭시 사이클로 헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 아민기가 함유된 N-2(아미노에틸)3-아미토프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡시실리-N-(1,3-디메틸뷰틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 머캅토가 함유된 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 이소시아네이트가 함유된 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란 등이 있으며, 이들을 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 커플링제는 조성물 전체에 대해 0.5 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 접착 신뢰성을 얻을 수 있다.
(f) 충진제
본 발명의 조성물은 틱소트로픽성을 발현하여 용융점도를 조절하기 위하여 충진제를 포함할 수 있다.
상기 충진제는 필요에 따라 금속, 무기 또는 유기 충진제를 사용할 수 있으며, 금속 충진제로는 금분말, 은분말, 구리분말, 니켈분말 등을 사용할 수 있고, 무기 충진제로는 알루미나, 수산화 일미늄, 수산화 마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 실리카, 질화 붕소, 이산화티타늄, 유리, 산화철 등을 사용할 수 있고, 유기 충진제로서는 카본, 고무계 필러, 폴리머계 등을 사용할 수 있다.
상기 금속 충진제, 무기 충진제 또는 유기 충진제 중 어는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명에서는 구형 실리카, 무정형 실리카 또는 용융 실리카 등의 실리카가 바람직하며, 용도에 따라 그 표면이 소수성 특성을 가지는 충진제가 사용될 수 있다.
상기 무기 충진제의 형상과 크기는 특별히 제한되지 않으며, 그 크기는 1㎚ 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 용융점도 조절이 용이하며 회로 손상의 가능성이 적다.
상기 충진제는 접착제 조성물 전체에 대해 0.5 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위에서 내열성 증진 및 피착제에 대한 접착성이 향상될 수 있다.
(g) 기타
한편, 상기와 같은 본 발명의 접착제 조성물은 유기용매를 추가로 포함할 수 있다. 상기 유기용매는 반도체용 접착제 조성물의 점도를 낮게 하여 필름의 제조가 용이하도록 하며, 구체적으로 톨루엔, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 벤젠, 아세톤, 메틸에틸케톤, 테트라히드로 퓨란, 디메틸포름알데히드, 시클로헥사논 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체용 접착제 조성물은 이온성 불순물을 흡착하고 흡습시의 절연 신뢰성을 구현하기 위하여 이온포착제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 이온포착제로는 트리아진 티올(Triazin thiol)화합물, 지르코늄계(Zirconium), 안티몬 비스무트계(Antimon bismuth), 마그네슘 알루미늄계(magnesium aluminium) 화합물 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 반도체용 접착제 조성물로 형성된 접착층을 포함하는 반도체용 접착 필름에 관한 것이다. 상기와 같은 본 발명의 한 구체예에 따른 접착제 조성물을 이용하여 제조되는 접착층 및 접착 필름은 단계별 경화시에도 용융점도가 낮아 몰딩시 보이드 제거 특성이 우수하며 고접착력을 유지하여 반도체 조립 공정의 높은 신뢰성을 확보할 수 있다. 상기 반도체용 접착 필름은 기재 필름, 점착층, 접착층 및 보호 필름을 포함하여 구성될 수 있으며, 기재 필름-점착층-접착층-보호 필름의 순서로 적층시켜 이용할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체용 접착 피름을 구성하는 기재 필름, 점착층, 접착층 및 보호 필름을 상세히 설명한다.
기재 필름
본 발명의 기재 필름은 기본적으로 종래에 이면연삭공정(back grinding) 공정시 사용되던 테이프의 기재 필름과 동일할 수 있다. 이면연삭공정용 테이프의 기재 필름으로써 다양한 플라스틱 필름이 사용될 수 있는데, 그 중에서도 일반적인 기재 필름으로써는 열가소성의 플라스틱 필름이 사용될 수 있으며, 익스팬딩(expanding)이 가능한 것이어야 좋다. 이면연삭 공정 중 발생하는 물리적 충격을 웨이퍼가 받으면 크랙이 발생하거나 깨져서 회로 설계된 웨이퍼가 손상받는다. 따라서 기재 필름이 열가소성 및 익스팬딩이 가능한 필름이어야 한다는 의미는 그라인딩 공정에 의한 물리적 충격을 필름이 흡수하여 충격을 완화시킴으로 인해 웨이퍼를 보호해야 한다는 것이다.
기재 필름은 익스팬딩이 가능해야 할 뿐만 아니라 자외선 투과성인 것이 바람직하고 특히 점착제층이 자외선(UV) 경화형 점착 조성물일 경우 점착 조성물이 경화 가능한 파장의 자외선에 대해서 투과성이 우수한 필름인 것이 바람직하다. 따라서, 기재 필름에는 자외선 흡수제 등이 포함되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 이면연삭 공정시 물리적 충격도 크지만 최종적으로 CMP 슬러리에 의해 폴리싱이 진행되므로 이에 접하는 기재 필름은 화학적으로 안정할 필요가 있다.
상기 기재 필름으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스타이렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등이 주로 사용될 수 있는데 폴리 올레핀계 고분자는 화학적으로 안정한 특성을 보인다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트)등의 플라스틱이나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 기재 필름은 폴리올레핀 칩을 블렌딩하여 용융시켜 압출 방식으로 필름을 형성할 수도 있고 블로잉 방식으로도 필름을 형성 할 수도 있다. 블렌딩하는 칩의 종류에 따라 형성되는 필름의 내열성 및 기계적 물성이 결정된다. 상기 제조되는 기재 필름은 점착제층과의 접착력을 증가시키기 위하여 표면 개질을 하는 것이 바람직하다.
기재 필름의 두께는 작업성, 자외선 투과성 등의 측면에서 통상 30 내지300㎛가 바람직하다. 상기 범위에서 자외선 조사 시 발생하는 열에 의한 필름의 변형 감소, 백그라인딩시 발생하는 물리적 충격 완화 및 비용 측면에서 유리할 수 있다. 범프가 형성된 요철이 심한 웨이퍼 표면을 충진하기 위해서는 기재 필름의 두께가 50 내지 200㎛인 것이 보다 바람직하다.
점착층
본 발명에서 점착층은 광경화형 점착층으로 구성될 수 있다. 점착층은 특별히 제한은 없고 광 조사 전에는 강한 택(Tack)으로 상부의 절연 접착층 및 웨이퍼를 강하게 지지하여 백그라인딩 공정시 흔들리거나 움직여 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하고 각 층의 계면으로 CMP 등의 화학 물질이 침투하는 것을 방지하고 자외선 조사 후에는 점착층이 가교 반응에 의해 도막 응집력이 증가하고 수축하여 절연 접착층과의 계면에서 접착력이 현저히 감소함으로써 릴(Reel) 형태의 접착 테이프에 의해 절연 접착층이 부착된 웨이퍼로부터 광경화 점착층과 기재 필름이 쉽게 박리되는 것이면 어느 것이나 가능하다.
본 발명의 점착층에 사용되는 광경화 점착층은 자외성 경화형 조성물인 것이 바람직하다. 통상적인 이면연삭공정 테이프에서 사용되는 자외선 비경화형 조성물은 자외선 조사 전에 상대적으로 작은 접착력을 가져서 자외선을 조사하지 않더라도 릴(Reel) 형태의 접착 테이프에 의해 점착층과 웨이퍼 계면 사이에서 쉽게 박리가 되지만, WSP용 테이프는 광경화 점착층과 유기 계면인 절연 접착층 사이에서의 박리가 이루어져야 하는데 이럴 경우 자외선 비경화물 조성물로는 릴(Reel) 형태의 접착 테이프에 의해 박리가 거의 이루어지지 않기 때문이다.
따라서, 본 발명에서의 광경화 점착층은 혼합조성이 아닌 바인더 측쇄에 자외선 경화가 가능한 탄소-탄소 이중결합을 도입한 형태가 바람직하다. 점착 성분을 나타내는 점착 수지 측쇄에 탄소-탄소 이중결합을 가지는 저분자 물질을 화학적 반응에 의해 도입하여 한 분자처럼 거동하도록 한 형태를 내재형 점착 조성물이라 한다.
구체에에서 상기 내재형 점착 바인더는 분자량이 100,000 ~ 1,000,000 범위일 수 있으며, 공중합한 고분자 바인더 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 물질로 소시아네이트기가 말단에 도입된 저분자 물질을 사용하여 우레탄 반응으로 측쇄에 부가 반응시킨 점착 바인더를 제조할 수 있으며, 제조된 점착 바인더 이외에 열경화제, 광개시제 등을 혼합하여 자외선 경화형 점착 조성물을 제조할 수 있다.
점착 조성물 중 열경화제는 점착바인더 측쇄에 도입된 관능기와 반응하여 경화할 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하다. 측쇄에 도입된 관능기가 카르복실계인 경우에는 주로 경화제로 에폭시계를 많이 사용하며 측쇄에 도입된 관능기가 하이드록실계이면 이소시아네이트 경화제를 주로 사용한다. 이 외에도 멜라민계 등을 사용할 수 있으며 에폭시계, 이소시아네이트계, 멜라민계 등을 2 성분 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 광개시제로는 케톤계, 아세톤페논계 등 자외선에 의해 분자 사슬이 끊겨 라디칼을 생성할 수 있는 것이면 어느 것이든 가능하다. 광개시제를 첨가하면 점착층 성분 중 점착바인더 측쇄의 탄소-탄소 이중결합이 라디칼에 의해 가교 반응을 하고 가교반응에 의해 점착층의 유리전이온도가 상승해 점착층은 택(Tack)을 소실하게 된다. 택(Tack)을 소실하게 되면 상부의 절연 접착층으로부터 박리하는데 힘이 작게 소요될 수 있다.
기재 필름에 광경화 점착층을 형성시키는 방법은 직접 코팅할 수도 있고 이형필름 등에 코팅한 후에 건조 완료 후 전사방식에 의해 전사시킬 수도 있다. 광경화 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.
접착층
본 발명에서 접착층은 상술한 본 발명의 반도체용 접착제 조성물로 제조되는 것을 특징으로 하며, 절연 접착층을 형성하게 된다.
본 발명의 반도체용 접착 필름은 폴리올레핀(Polyolefin) 계열의 기재 필름 위에 광경화 점착층을 코팅하고 다시 광경화 점착층 상에 접착층이 적층될 수 있다. 접착층은 웨이퍼 표면과 직접 접착하는 접착층으로 WSP의 경우에는 범프 등이 형성된 요철이 큰 표면을 가진 웨이퍼 표면을 보이드 없이 라미네이션 해야 하며 이 이후 다이 어태치를 통해 칩 상하간을 강하게 접착시켜야 한다. 즉, 상기 절연 접착층은 최종적으로 칩 상하 간을 부착시키는 접착제로 사용하므로 반도체 패키징 수준의 신뢰성을 만족하기 위한 물성을 가져야 하는 동시에 패키징을 하기 위한 공정성, 즉 마운팅 공정시 요철이 포함된 웨이퍼면을 보이드 없이 충진시켜 다이싱 공정시 칩핑(Chipping)이나 칩 크랙을 방지하고 다이 어태치 이후에도 스웰링(Swelling)등으로 인한 신뢰도 저하를 발생시키지 않는다.
또한, MCP용 DAF(Die Attach Film)의 다이 본딩 공정조건은 100 내지 120℃의 온도에서 실시하고 125℃ 정도에서 1시간 정도의 경화를 실시하고 있는데, 이때 다이 본딩 공정에서 PCB와 DAF 혹은 칩과 DAF 계면 사이에서 발생한 보이드가 몰딩 공정에서 완전히 제거될 수 있는 물성을 갖는 것이 좋다.
상기 접착층의 코팅 방식도 균일한 도막 두께를 형성시킬 수 있는 것이면 특별한 제한이 없다. 상기 접착층의 코팅 두께는 2 내지 30 ㎛가 바람직한데, 상기 범위에서 칩 상하간 적합한 접착력 향상, 경박단소화의 반도체 패키징 경향에 유리할 수 있다.
보호 필름
본 발명에서 상기 보호 필름은 절연 접착층을 외부 이물이나 충격으로부터 보호할 수 있는 것이면 어떤 것이든 가능하며, 접착층을 코팅하기 위한 주행필름으로 사용하는 필름을 주로 사용할 수 있다. 반도체 패키징 공정 중에는 최외곽 보호 필름을 제거하여 공정을 진행하므로 제거가 용이한 필름을 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용할 수 있다. 또한, 보호 필름은 이형성을 더 부여하기 위해서 표면을 폴리디메틸실록산이나 플루오린계 이형제 등으로 개질시킨 것을 사용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1 내지 2, 비교예 1 내지 3
고속 교반봉을 포함하는 1L 원통형 플라스크에 하기 표 1의 성분을 첨가하고 10분간 3,000 rpm에서 저속으로 그리고 10분간 5,000rpm에서 고속으로 분산하여 조성물을 제조한 뒤 30um 캡슐 필터를 이용하여 여과한 뒤 어플리케이터로 20um 두께로 코팅하여 접착 필름을 제조하였으며, 90℃에서 20분 건조한 후 실온에서 1일간 보관하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
고분자 수지1
(OH기 미포함)		 50 40 80 - 30
고분자 수지2
(OH기 포함)		 30 40 - 80 50
에폭시 수지 12 12 12 12 12
경화제 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
경화촉매 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
커플링제 2 2 2 2 2
충진제 8 8 8 8 8
상기 표 1에 사용된 조성물의 자세한 사항은 하기와 같다.
[ 실시예 1]
(1) 고분자 수지1 : Tg 11℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-80H-3, 나가세)
(2) 고분자 수지2 : Tg 15℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-PT34, 나가세)
(3) 에폭시 수지 : 크레졸 노볼락 에폭시 수지(YDCN-500-5P, 국도화학)
(4) 경화제 : 페놀 노볼락 경화수지(DL-92, 메이와 플라스틱산업주식회사)
(5) 경화촉매 : 포스핀계 경화촉매(TOTP, HOKO CHEMICAL)
(6) 커플링제 : 에폭시 실란 커플링제(KBM-403, 신에쯔주식회사)
(7) 충진제 : Fumed 실리카 충진제(R202, Degussa)
[ 실시예 2]
(1) 고분자 수지1 : Tg 11℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-80H, 나가세)
(2) 고분자 수지2 : Tg 15℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-PT34, 나가세)
(3) 에폭시 수지 : 크레졸 노볼락(EOCN-1020, NIPPON KAYAKU),
(4) 경화제 : 다관능 페놀 경화 수지(HF-4M, 메이와 플라스틱산업주식회사)
(5) 경화촉매 : 포스핀계 경화촉매(TPP-K, HOKO CHEMICAL)
(6) 커플링제 : 에폭시 실란 커플링제(S-510, Chisso)
(7) 충진제 : Fumed 실리카 충진제(R972, Degussa)
[ 비교예 1]
(1) 고분자 수지1 : Tg 11℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-80H, 나가세)
(2) 에폭시 수지 : 다관능 에폭시 수지 (EPPN-501H, NIPPON KAYAKU)
(3) 경화제 : 페놀 노블락 경화 수지 (DL-92, 메이와 플라스틱산업주식회사)
(4) 경화촉매 : 포스핀계 경화촉매(TPTP, HOKO CHEMICAL)
(5) 커플링제 : 에폭시 실란 커플링제 (KBM-403, 신에쯔주식회사)
(6) 충진제 : Fumed 실리카 충진제 (R202, Degussa)
[ 비교예 2]
(1) 고분자 수지2 : Tg 15℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-PT34, 나가세)
(2) 에폭시 수지 : 다관능 에폭시 수지 (EP-5100R, 국도화학)
(3) 경화제 : 다관능 페놀 경화 수지 (HF-4M, 메이와 플라스틱산업주식회사)
(4) 경화촉매 : 포스핀계 경화촉매(TPP-K, HOKO CHEMICAL)
(5) 커플링제 : 에폭시 실란 커플링제 (S-510, Chisso)
(6) 충진제 : Fumed 실리카 충진제 (R972, Degussa)
[ 비교예 3]
(1) 고분자 수지1 : Tg 12℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-P3, 나가세)
(2) 고분자 수지2 : Tg 15℃, 아크릴 고분자 수지 (SG-PT34, 나가세)
(3) 에폭시 수지 : 크레졸 노볼락 (YDCN-500-5P, 국도화학)
(4) 경화제 : 페놀 노블락 경화 수지 (DL-92, 메이와 플라스틱산업주식회사)
(5) 경화촉매 : 포스핀계 경화촉매(TPTP, HOKO CHEMICAL)
(6) 커플링제 : 에폭시 실란 커플링제 (S-510, Chisso)
(7) 충진제 : Fumed 실리카 충진제 (R972, Degussa)
전술한 실시예 1 내지 실시예 2, 비교예 1 내지 비교예 3의 특성평가 결과를 아래 표 2에 나타내었으며, 제시된 필름의 물성 측정은 하기와 같다.
　 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
3 싸이클 후 용융점도
@ 175℃(P)		 2.18E+06 2.18E+06 2.49E+06 4.22E+06 3.61E+06
전단 접착력(kgf) 14.4 14.7 11.8 12.6 12.6
3 싸이클 후
전단 접착력(kgf)		 12 11 7.3 5.7 8.9
내리플로우성(크랙 및delamination 발생수) 0/35 0/35 0/35 11/35 3/35
픽업시근접 다이 동시 들림 X X O X X
(1) 3 싸이클 후 용융점도 측정
필름의 용융 점도를 측정하기 위하여 각각의 필름을 60℃에서 합지하고 지름이 8mm인 원형으로 컷팅하였다. 이때 두께는 400 내지 440um정도이다. 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분을 1 싸이클로 하여 이 원형 시편을 3 싸이클 열경화 시킨다. 점도측정범위는 30℃에서 220℃까지 측정하였고 승온조건은 50℃/분이다. 표에는 Molding 온도에서 흐름성을 가늠하는 175℃에서의 점도(Eta) 값을 제시하였다.
(2) 전단 접착력
두께 725um 웨이퍼를 5mm x 5mm 크기로 자른 뒤 접착 필름과 함께 60도 조건에서 라미네이션(Lamination)하고 접착 부분만 남기고 절단하였다. 온도가 120℃인 열판 위에 감광성 폴리이미드로 코팅되어 있는 두께 725um와 10mm x 10mm 크기 웨이퍼를 놓고 그 위에 접착제가 라미네이션 된 웨이퍼 조각을 1.0초 동안 1.0 kgf의 힘으로 압착한 뒤, 125℃에서 1시간 및 175℃에서 2시간을 경화한 후, 85℃／85％RH 168h 흡습, 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 250℃에서의 파괴 강도를 측정하였다.
(3) 3 싸이클 후 전단 접착력
두께 725um 웨이퍼를 5mm x 5mm 크기로 자른 뒤 접착 필름과 함께 60도 조건에서 라미네이션하고 접착 부분만 남기고 절단하였다. 이 시편을 압착하기 전에, 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분을 1 싸이클로 하여 3 싸이클 열경화 시킨다. 열경화 후, 온도가 120℃인 열판 위에 감광성 폴리이미드로 코팅되어 있는 두께 725um와 10mm x 10mm 크기 웨이퍼를 놓고 그 위에 접착제가 라미네이션된 웨이퍼 조각을 1분 동안 10.0 kgf의 힘으로 압착한 뒤, 175℃에서 2시간을 경화한 후, 85℃／85％RH 168h 흡습, 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 250℃에서의 파괴 강도를 측정하였다.
(4) 내리플로우 시험
제조된 필름을 두께 100um 웨이퍼에 마운팅한 후에 각각 8㎜ X 8㎜ 크기와 10㎜ X 10㎜ 크기로 자른 후 MCP 페키지에 2층으로 부착한 후에 제일모직 EMC(제품명 SG-8500BC)를 이용하여 175℃에서 60초간 몰딩한 후에 175℃에서 2hr동안 경화하였다. 상기와 같이 제작된 시험편은 85℃/85RH% 조건 하에서 168시간 흡습시킨 후 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 시험편의 크랙 및 접착제 박리를 SAT(Scanning Acoustic Tomograph)로 조사하여 표시하였다. 시험편에 크랙이 발생하거나 접착제가 박리될 경우 불량으로 판정하였다.
(5) 픽업시 근접 다이 동시 들림
접착 필름과 점착필름을 상온에서 합지시켜 반도체 웨이퍼를 부착시킨 후 다이싱 설비를 이용하여 조각화 한 후 칩화된 웨이퍼를 PCB기판 또는 쌓여진 칩 위에 실장하는 공정을 픽업(pick up) 공정이라 한다. 이때 근접 다이를 동시에 들어 올리게 되면 공정성 불량으로 그 이상의 공정을 진행할 수 없으며 칩 실장 작업이 불가능하다. 픽업시 근접 다이 동시 들림 현상이 발생하지 않는 경우 O, 발생하는 경우 X로 표시하였다.
상기 표 2에 나타낸 것과 같이, 125℃와 150℃의 경화 사이클 3회 후, 175℃에서의 용융점도가 1.0×105 내지 3.0×106 poise인 실시예1 내지 2에서 크랙 및 박리 현상이 발생하지 않았으며, 픽업 공정시 근접 다이 동시 들림 현상도 발행하지 않았다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (14)

  1. 고분자 수지, 에폭시 수지 및 경화제를 포함하며, 125℃에서 1시간, 150℃에서 10분의 경화 사이클 3회 후 175℃에서의 용융점도가 1.0×105 내지 3.0×106 poise인 반도체용 접착제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화 사이클 3회 후, 175℃에서 2시간 경화하고 최고온도 260℃의 리플로우를 3회 실시한 후 250℃에서의 기재에 대한 접착력이 10kgf 이상인 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 고분자 수지 50 내지 90 중량%; 에폭시 수지 5 내지 30 중량%, 경화제 1 내지 30 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 수산기를 미포함하는 고분자 수지가 수산기를 포함하는 고분자 수지에 비해 1.0배 이상(중량 기준) 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 유리전이온도(Tg)가 15℃ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀계 에폭시, 페놀 노볼락계 에폭시, 크레졸 노볼락계 에폭시, 다관능 에폭시, 아민계 에폭시, 복소환 함유 에폭시, 치환형 에폭시, 나프톨계 에폭시 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 페놀형 에폭시 경화제인 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반도체용 접착제 조성물은 경화촉매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 경화촉매는 멜라민계 촉매, 이미다졸계 촉매 및 포스핀계 촉매로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 반도체용 접착제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 반도체용 접착제 조성물은 충진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체용 접착제 조성물.
  13. 기재 필름;
    상기 기재 필름 상에 적층되는 점착층;
    상기 점착층에 적층되며 제1항의 접착제 조성물로 형성된 접착층; 및
    상기 접착층에 적층되는 보호 필름을 포함하는 반도체용 접착 필름.
  14. 제13항에 있어서, 상기 점착층은 자외선 경화형 점착층인 것을 특징으로 하는 반도체용 접착 필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140129923A (ko) * 2013-04-30 2014-11-07 제일모직주식회사 반도체용 접착 조성물 및 이를 이용하여 제조된 반도체용 접착 필름
US9240364B2 (en) 2013-05-30 2016-01-19 Cheil Industries, Inc. Adhesive film for heat dissipation, semiconductor device including the same, and method of fabricating the semiconductor device
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