KR20120068453A - 다이싱 다이 본딩 필름 - Google Patents

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pressure
die bonding
sensitive
dicing die
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김지호
황민규
조경래
송기태
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Abstract

본 발명은 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름으로서 점착층의 링 프레임 및 접착층에 대한 점착력을 적절 비율로 조절함으로써, 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없고 자외선 조사 공정에 들어가는 시간 및 비용이 들어가지 않는 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.

Description

다이싱 다이 본딩 필름{Dicing die bonding film}
본 발명은 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름으로서 점착층이 링 프레임(ring frame) 및 접착층에 대한 점착력을 특정 비율 범위로 갖도록 함으로써, 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없고 자외선 조사 공정에 들어가는 시간 및 비용이 들어가지 않는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
기존의 다이싱 필름은 웨이퍼 다이싱 공정 이후에도 개별화된 칩에 전기적 신호가 연결되도록 칩을 PCB 기판이나 리드프레임 기판과 같은 지지부재에 접착시키는 공정을 추가로 수행할 필요가 있다. 이를 위해 액상의 에폭시 수지를 지지부재 위에 도입하고 그 후에 개별화된 칩을 상기 에폭시 수지 위에 접착시켜 칩을 지지부재에 접착시킨다. 이러한 공정은 두 단계의 공정을 거치게 하므로 비용적인 측면, 수율적인 측면에서 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여 최근에는 다이싱 다이 본딩 필름을 사용하는 방식이 늘어나고 있다.
다이싱 다이 본딩 필름은 자외선 경화형과 일반 감압형으로 크게 나눌 수 있다. 자외선 경화형의 경우, 다이싱 후 자외선을 조사하여 점착층을 경화시킴으로써 접착층과 점착층의 박리력을 현저하게 낮추어 박막 예를 들면 80미크론 이하의 박막 웨이퍼의 픽업을 용이하게 할 수 있다. 그러나, 이는 자외선 조사 공정에 들어가는 시간 및 비용이 추가로 발생할 수 있다.
따라서, 자외선 경화형과 동일한 성능을 가지면서도 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없는 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름을 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름으로서 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 접착층 및 링 프레임에 대해 서로 다른 점착력을 갖는 점착층을 포함시켜 링 프레임 안정성 및 높은 픽업 성공율을 가질 수 있는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자외선 경화형 필름으로부터 발생하는 비용적인 문제 수율적인 문제를 해결할 수 있는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 기재 필름; 상기 기재 필름 상부에 형성된 점착층; 및 상기 점착층 상부에 형성된 접착층을 포함하고, 상기 점착층과 접착층 간의 점착력(A)과 상기 점착층과 링 프레임(ring frame)간의 점착력(B)이 B/A≥1.1이 될 수 있다.
일 구체예에서, 점착층은 단위 면적 1mm2 10gf의 힘을 가하였을 때 점착층의 밀려난 거리가 0-0.1mm가 될 수 있다.
일 구체예에서, 점착층은 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더, 열 경화제 및 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 실란 커플링제는 상기 점착층의 고형분 기준으로 0.1-5중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 점착층은 고형분 기준으로 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더 85-98.9중량%, 열 경화제 1-10중량% 및 실란 커플링제 0.1-5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 감압형이면서도 링 프레임 코팅 등의 추가적인 공정이 필요없다. 또한, 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름은 링 프레임 안정성 및 높은 픽업 성공율을 가질 수 있다.
도 1은 다이싱 다이 본딩 필름을 이용한 웨이퍼 처리 과정을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름의 일 구체예를 나타낸 것이다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 기재 필름; 상기 기재 필름 상부에 형성된 점착층; 및 상기 점착층 상부에 형성된 접착층을 포함하고,
상기 점착층과 접착층 간의 점착력(A)과 상기 점착층과 링 프레임(ring frame)간의 점착력(B)이 B/A≥1.1이 될 수 있다.
도 1은 다이싱 다이 본딩 필름을 이용한 웨이퍼 처리 과정을 개략적으로 나타낸 것이다. 다이싱 다이 본딩 필름은 일반적으로 기재 필름(4); 상기 기재 필름 상부에 형성된 점착층(5); 상기 점착층 상부에 형성된 접착층(3); 및 상기 접착층 상부에 형성된 이형 필름(6)을 포함할 수 있다. 이형 필름은 접착층을 외부 이물질로부터 보호하고, 롤상으로 권취하기 용이하게 하기 위해 사용된다. 먼저, 이형 필름(6)을 박리한 후 웨이퍼(2)를 접착층(3)의 상부에 라미네이션시킨다. 링 프레임(1)을 점착층(5) 상부에 라미네이션시키고 다이싱 공정을 수행한다. 다이싱 후 개별화된 웨이퍼 칩은 접착층과 함께 PCB 기판이나 리드프레임 기판과 같은 지지부재에 접착된다.
일반적으로, 점착층의 점착력을 낮출 경우에는 점착층과 링 프레임의 점착력이 낮아져 다이싱 공정에서 링 프레임이 탈리되어 부분적으로 들뜸이 발생하여 다이싱시 칩이 흔들리므로 칩 크랙 등의 칩 손상이 발생할 우려가 있다. 또한, 익스팬딩 공정에서 링 프레임은 고정되어 있고 필름에 일정한 장력을 가하여 익스팬딩시키므로, 점착층과 링 프레임의 접착 부분에서 탈착이 일어나 웨이퍼 전체의 불량을 야기시킬 수 있다. 또한, 점착층과 접착층의 점착력이 높은 경우에는 다이싱 후 점착층과 접착층의 분리가 잘 되지 않아 픽업 성공율을 낮출 수 있다.
도 2는 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름의 일 구체예를 나타낸 것이다. 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름은 점착층(5)과 접착층(3) 간의 점착력(A) 및 점착층(5)과 링 프레임(1)간의 점착력(B)을 측정하였을 때, B/A≥1.1이 됨을 특징으로 한다. 바람직하게는, B/A는 1.2-1.8이 될 수 있다. B/A가 1.1 미만인 경우, 다이싱 공정에서 링 프레임이 탈리되어 링 프레임 안정성이 떨어질 수 있다. 본 발명은 점착층(5)과 접착층(3) 간의 점착력(A) 및 점착층(5)과 링 프레임(1)간의 점착력(B)을 특정 비율로 조절함으로써 자외선 경화형 및 일반 감압형으로부터 발생되는 문제점을 해소할 수 있었다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층과 접착층 간의 점착력(A)은 통상적인 방법으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 점착력은 한국 공업 규격 KS-A-01107의 8항에 따라 측정할 수 있다. 구체적으로는, 다이싱 다이 본딩 필름을 2kg의 하중의 압축 롤러를 이용하여 300mm/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하고 30분 경과 후 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 25mm를 벗겨낸 후 인장 강도기(Instron Series 1X/s Automated materials Tester-3343)의 위쪽 클립에 시험편을 놓고 다이 접착 필름을 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/s의 인장 속도로 당겨 벗겨질 때의 하중으로 측정으로 측정할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층과 접착층 간의 점착력은 예를 들면, 한국 공업 규격 KS-A-01107의 8항에 따라 측정할 경우, 0.15-0.25(N/25mm)가 될 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층과 링 프레임 간의 점착력은 통상적인 방법으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 점착층과 링 프레임 간의 점착력은 다이싱 필름을 2kg의 하중의 압축 롤러를 이용하여 300mm/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하고 30분 경과 후 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 25mm를 벗겨낸 후 인장 강도기(Instron Series 1X/s Automated materials Tester-3343)의 위쪽 클립에 시험편을 놓고 다이싱 필름을 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/s의 인장 속도로 당겨 벗겨질 때의 하중으로 측정할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층과 링 프레임 간의 점착력은 예를 들면, 상기와 같이 측정할 경우, 0.18-0.40(N/25mm)이 될 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층은 단위 면적 1mm2 당 10gf의 힘을 가하였을 때 상기 점착층이 밀려난 거리가 0-0.1mm가 될 수 있다. 상기 범위일 경우, 점착층과 링프레임 사이의 점착력이 우수하여 탈리 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층은 단일층 구조를 가질 수 있다. 종래 다이싱 다이 본딩 필름에서는 점착층이 접착층 및 링 프레임에 대해 서로 다른 점착력을 갖도록 하기 위하여 점착층과 링 프레임이 결합하는 부분에 점착층을 부가하는 처리를 하였다. 반면에, 본 발명의 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층은 단일층 구조로서 제조 및 가공이 용이하다. 점착층의 두께는 3-40㎛, 바람직하게는 5-30㎛로 할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이러한 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서 점착층은 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더, 열 경화제 및 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더
비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더는 점착력을 부여해줄 수 있는 아크릴계 모노머를 주 모노머로 하고, 거기에 기능성 아크릴 모노머 및 중합반응 개시제를 부가하여 중합 반응함으로써 제조될 수 있다. 바람직하게는, 아크릴 모노머, 기능성 아크릴 모노머 및 중합반응 개시제가 중합 반응되어 아크릴 폴리올 점착 바인더 수지를 제조한다.
아크릴 모노머는 필름에 점착력을 부여하는 기능을 한다. 아크릴 모노머는 특별한 제한이 없으며, 탄소수 4개 내지 20개의 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들면, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트 및 옥타데실(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 아크릴 모노머의 유리 전이 온도는 -70℃ ~ -30℃ 가 바람직하다.
아크릴 모노머는 아크릴계 점착 바인더를 구성하는 전체 모노머 중 60-84중량%, 바람직하게는 65-79중량%, 더 바람직하게는 70-79중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 점착 바인더의 전체 Tg 및 모듈러스를 결정할 수 있고 특히 2-에틸헥실아크릴레이트의 낮은 Tg는 점착바인더의 점착성을 향상시킬 수 있다.
기능성 아크릴 모노머는 히드록시 모노머, 에폭시기 모노머 및 반응성 모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 히드록시 모노머와 에폭시기 모노머의 조합을 사용할 수 있다.
히드록시 모노머는 특별한 제한이 없으며, 히드록시기를 갖는 탄소수 4개 내지 20개의 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 또는 다른 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 히드록시메틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트 및 비닐카프로락탐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
히드록시 모노머는 아크릴계 점착 바인더를 구성하는 전체 모노머 중 15-25중량%, 바람직하게는 20-25중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 픽업공정에 불리하지 않는 선에서 링프레임에 대한 점착력을 향상시킬 수 있다.
에폭시기 모노머는 특별한 제한이 없으며, 에폭시기를 포함하되 탄소수 4개 내지 20개의 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 또는 다른 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
에폭시기 모노머는 아크릴계 점착 바인더를 구성하는 전체 모노머 중 1-10중량%, 바람직하게는 1-5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 픽업공정에 유리하게 작용될 수 있다.
반응성 모노머는 탄소수 10개 이상의 모노머 단독 또는 혼합을 사용할 수 있다. 예를 들면, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 옥타데실(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.
반응성 모노머는 아크릴계 점착 바인더를 구성하는 전체 모노머 중 0-5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 점착 바인더의 이형성을 증대시켜 픽업공정을 좋게 할 수 있다.
중합반응 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조비스계, 벤조일퍼옥사이드 등의 유기과산화물게 등의 라디칼 발생제를 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 중합반응 개시제는 아크릴계 점착 바인더에 포함되는 전체 모노머 100 중량부에 대하여 0.1-1.0중량부, 바람직하게는 0.2-0.6중량부로 사용할 수 있다. 이때 필요에 따라, 촉매, 중합반응 금지제를 병용할 수 있다.
중합반응은 중합 온도 80-120℃ 및 중합 시간 1-70시간, 바람직하게는 5-15시간에서 수행할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더는 점착층의 고형분 기준으로 85-98.9중량%, 바람직하게는 90-95.8중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 균일한 점착력을 발현할 수 있다.
비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더의 중량평균분자량은 150,000-700,000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 점착제가 기재에 잘 밀착되며 링 프레임이나 접착제에 전이를 일으키지 않고 양산성도 좋을 수 있다.
열 경화제
필름을 제조하기 위해 사용가능한 열 경화제는 제한되지는 않지만, 이소시아네이트계 열 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 2,4-트릴렌 디이소시아네이트, 2,6-트릴렌 디이소시아네이트, 수소화트릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐 메탄-4,4-디이소시아네이트, 1,3-비스이소시아네이토메틸 시클로헥산, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸롤프로판의 트릴렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리메틸롤프로판의 크실렌 디이소시아네이트 어덕트, 토리페닐메탄토리이소시아네이트, 메틸렌 비스 트리 이소시아네이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
열 경화제는 점착층의 고형분 기준으로 1-10중량%, 바람직하게는 4-8중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 링프레임과의 점착력을 유지하며 픽업공정에도 잘 적용될 수 있다.
실란 커플링제
필름은 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더, 열경화제 이외에 실란 커플링제를 포함할 수 있다.
실란 커플링제 미 사용시에는 다이싱 다이 본딩 필름에 웨이퍼를 마운팅하고 다이싱할 때 링 프레임과 점착 필름의 안정성이 떨어질 수 있다. 또한, 실란 커플링제 부재에서 열 경화제를 과량 사용하였을 때 링 프레임과 점착 필름의 안정성은 더 많이 떨어질 수 있다. 이를 해소하기 위하여 UV 공정이 필요없는 일반 감압형 다이싱 다이 본딩 필름에서는 링 프레임 부분을 특수 처리해야만 했다. 이는 비용 증가 및 공정을 복잡하게 만들 수 있다.
이에 반해, 실란 커플링제를 포함시킬 경우 링 프레임의 추가적인 처리 없이도 링 프레임과 점착 필름의 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 자외선 경화형 필름과 유사한 정도의 크리프(creep)를 얻을 수 있다.
실란 커플링제는 점착층의 고형분 기준으로 0.1-5중량%, 바람직하게는 0.2-2중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 상기 B/A의 비가 최대로 유지될 수 있다.
실란 커플링제는 특별히 제한되지는 않지만, 에폭시 실란, 머캡토 실란, 아미노 실란, 비닐트리클로로 실란, 비닐트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 3-우레이도프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
점착층은 기재 필름상에 코팅 또는 기재 필름상으로 전사하기 위하여 용제를 추가로 포함할 수 있다. 용제는 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 메틸에틸케톤 등을 사용할 수 있다. 용제는 점착 조성물의 고형분 100 중량부에 대하여 70-80중량부로 사용될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
점착층은 광 개시제를 포함하지 않는다. 종래, 자외선 조사형 다이싱 다이 본딩 필름에서는 점착층과 접착층의 분리를 위하여 점착층을 경화시키기 위해 점착층에 광 개시제를 포함하였다. 반면에, 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 자외선 조사 공정을 필요로 하지 않으므로, 광 개시제를 포함할 필요가 없다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본 필름에서 기재 필름은 다이싱 시에 웨이퍼가 흔들리지 않도록 붙잡아 주는 역할을 하는 점착층을 지지해주고, 다이싱이 완료되면 개별화된 칩을 픽업하기 용이하도록 하기 위해 칩과 칩 사이의 간격을 늘리는 공정인 익스팬딩 공정이 가능하도록 상온에서 연신이 가능한 필름을 사용하는 것이 좋다.
기재 필름으로는 다양한 고분자 필름이 사용될 수 있으나, 특히 열가소성의 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 열가소성 필름을 사용할 경우, 다이싱 공정 후 픽업하기 위해 익스팬딩할 수 있고 익스팬딩 후에 남아있는 칩들을 시간이 경과한 후에 다시 픽업하기 위한 경우도 있으므로, 필름의 복원력 측면에서도 열가소성 필름이 적절하다. 기재 필름용 폴리머의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리-1부텐, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스티렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 등의 폴리올레핀계 필름이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트) 등의 고분자나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 기재 필름의 두께는 강한 신장도, 작업성 등의 측면에서 바람직하게는 30-300㎛, 바람직하게는 50-200㎛가 될 수 있다.
기재 필름에 점착층을 형성시키는 방법은 직접 코팅할 수도 있고, 이형 필름 등에 점착층을 코팅한 후에 건조 완료한 후 전사 방식에 의해 전사시킬 수도 있다. 모든 경우에서 점착층을 형성시키는 도포 방법은 균일한 도막층을 형성시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 제한이 없으나, 주로 바 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 리버스 롤 코팅, 어플리케이터 코팅, 스프레이 코팅, 립 코팅 등의 방법이 사용되고 있다. 점착층의 두께는 3-40㎛, 바람직하게는 5-30㎛로 할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본 필름에서 접착층은 열경화형 조성물로 필름 상으로 만들어지며 웨이퍼의 그라운딩된 후면에 우수한 부착력을 가져야 한다. 접착층은 필름 형성능을 갖는 고분자량의 아크릴 공중합체와 에폭시 수지 등의 열경화성 수지 및 경화제로 이루어진다. 상기 아크릴계 공중합체는 아크릴산 에스테르나 메타크릴산 에스테르 및 아크릴로니트릴 등의 공중합체인 아크릴 고무를 예로 들 수 있다. 에폭시 수지는 경화되어서 접착력을 갖는 것이면 특별한 제한은 없으나, 경화반응을 하기 위해서는 관능기가 2개 이상이어야 하므로, 비스페놀 A형 에폭시 수지나 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 경화제는 접착층 제조에서 통상적으로 사용되는 경화제를 사용할 수 있다.
또한, 접착층은 에폭시 수지를 경화시키기 위한 경화촉진제를 사용할 수 있으며, 예를 들면 이미다졸계나 아민계 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착층은 웨이퍼와의 부착력을 증가시키기 위하여 실란 커플링제를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
접착층의 코팅 방식도 점착층과 마찬가지로 균일한 도막 두께를 형성할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다, 접착층의 코팅 두께는 5-100㎛, 바람직하게는 10-80㎛가 바람직하다.
접착층은 접착층을 외부 이물로부터 보호하고, 롤상으로 권취하기 용이하게 하기 위하여 이형필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 상기와 같이 기재 필름 위에 점착층을 코팅하고 다시 상부에 접착층이 적층된 구조로 되어 있다. 접착층은 반도체 칩이 붙어 있어 작은 크기로 다이싱 된 후 칩을 픽업할 때 하부의 점착층과 쉽게 박리되어 칩 이면에 부착된 상태로 PCB 기판이나 리드 프레임 등의 지지부재의 표면에 다이 본딩하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제조예 1: 아크릴계 점착 바인더의 제조
2L의 4구 플라스크에 환류 냉각기, 온도계 및 드롭핑 판넬을 설치하였다. 상기 플라스크에 에틸아세테이트 500g을 투입하였고 77℃로 온도를 올렸다. 2-에틸헥실아크릴레이트 390g, 이소옥틸아크릴레이트 60g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 60g, 2-히드록시에틸아크릴레이트 60g, 글리시딜메타크릴레이트 30g 및 아조비스이소부티로니트릴 0.15g을 혼합하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액을 드롭핑 판넬을 사용하여 77℃에서 3시간 동안 적가하였다. 적가시 플라스크의 교반 속도는 200rpm으로 하였고, 적가 완료 후 86℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 에틸아세테이트 150g과 아조비스이소부티로니트릴 0.15g의 혼합액을 20분 동안 투입하였고, 82℃에서 4시간 동안 유지하여 아크릴계 점착 바인더를 제조하였다. 제조된 아크릴계 점착 바인더의 점도는 25℃에서 2,540cps이었다.
제조예 2: 자외선 경화형 아크릴계 점착 바인더의 제조
상기 제조예 1에서 제조한 아크릴계 점착 바인더 고형분 100 중량부를 2L 4구 플라스크에 넣고 에틸아세테이트 130 중량부 및 톨루엔 120 중량부를 넣었다. 그런 다음, 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트 20 중량부와 DBTDL 30ppm을 넣고 300rpm으로 55℃에서 8시간 동안 교반시켰다. 아크릴계 점착 바인더와 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트가 반응하여 이소시아네이트기가 소실됨을 FT-IR로 확인한 후 에틸 아세테이트를 첨가하여 냉각시킴으로써, 자외선 경화형 아크릴계 점착 바인더를 제조하였다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다
1.아크릴계 점착 바인더:제조예 1 또는 2에서 제조한 바인더
2.열경화제:이소시아네이트계 경화제 AK-75(애경화학, 경화제 1)와 TKA-100(아사이 카사이 코퍼레이션, 경화제 2)
3.실란 커플링제:KBM-803(신예츠 주식회사, 커플링제 1)과 KBM-403(신예츠 주식회사, 커플링제 2)
4.광개시제:Darocur 1173(Ciba-chemical)
5.용제:메틸에틸케톤
실시예 1-8: 감압형 다이싱 다이 본딩 필름의 제조
상기 제조예 1에서 제조한 아크릴계 점착 바인더, 열경화제 및 실란커플링제와 용제 메틸에틸케톤을 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가하고 25℃에서 1시간 동안 교반시켜 점착층 형성을 위한 점착 조성물을 제조하였다. 제조한 점착 조성물을 PET 필름에 10㎛의 두께로 코팅한 다음, 기재 필름인 폴리올레핀 필름에 전사하고, 25℃에서 3일 동안 에이징하였다. 에이징된 시료를 25mm x 250mm로 하여 두께 20㎛의 접착층이 있는 PET 필름에 붙여 다이싱 다이 본딩 필름을 제조하였다.
비교예 1-2: 감압형 다이싱 다이 본딩 필름의 제조
상기 제조예 1에서 제조한 아크릴계 점착 바인더, 열경화제 및 용제 메틸에틸케톤을 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가하고 25℃에서 1시간 동안 교반시켜 점착 조성물을 제조하였다. 상기 실시예와 동일한 방법으로 다이싱 다이 본딩 필름을 제조하였다.
비교예 3:자외선 조사형 다이싱 다이 본딩 필름의 제조
상기 제조예 2에서 제조한 아크릴계 점착 바인더, 열경화제 및 광개시제와 용제 메틸에틸케톤을 하기 표 1에 기재된 함량으로 첨가하고 25℃에서 1시간 동안 교반시켜 점착 조성물을 제조하였다. 상기 실시예와 동일한 방법으로 다이싱 다이 본딩 필름을 제조하였다.
<표 1>(단위: 중량부)
Figure pat00001

실험예 :점착 조성물의 물성 측정
상기 실시예와 비교예에서 제조된 점착 조성물에 대하여 하기 표 2에 기재된 물성을 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
1.점착층/접착층의 접착력: 접착력 측정은 한국 공업 규격 KS-A-01107의 8항에 따라 측정하였다. 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱 다이 본딩 필름을 2kg의 하중의 압축 롤러를 이용하여 300mm/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하였다. 압착하고 30분 경과 후 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 25mm를 벗겨낸 후 인장 강도기(Instron Series 1X/s Automated materials Tester-3343)의 위쪽 클립에 시험편을 놓고 다이 접착 필름을 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/s의 인장 속도로 당겨 벗겨질 때의 하중을 측정하였다. 비교예 3에서 광 조사는 노광량 200mJ/cm2으로 조사하였다.
2.점착층/링프레임의 접착력: 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱 필름을 2kg의 하중의 압축 롤러를 이용하여 300mm/분의 속도로 1회 왕복시켜 압착하였다. 압착하고 30분 경과 후 시험편의 접은 부분을 180°로 뒤집어 25mm를 벗겨낸 후 인장 강도기(Instron Series 1X/s Automated materials Tester-3343)의 위쪽 클립에 시험편을 놓고 다이싱 필름을 아래쪽 클립에 고정시키고, 300mm/s의 인장 속도로 당겨 벗겨질 때의 하중을 측정하였다.
3.크리프(creep): 상기 실시예와 비교예에서 에이징시킨 다이싱필름을 유리판에 1.5cm x 1.5cm의 면적으로 부착한 후 25℃에서 1일 동안 방치하고 UTM(Universal Test Machine)을 이용하여 시편에 2250gf의 힘으로 1,000초 동안 밀려난 거리를 측정하였다.
4.점착성(tackiness): ASTM D2979-71에 의거하여 점착성을 측정하였다. 상기 제조한 시험편의 점착제 부분을 프로브의 끝을 10+0.1mm/sec의 속도와 9.79+1.01kPa의 하중으로 1.0+0.01초 동안 접촉시킨 다음 떼었을 때 필요한 최대 힘을 측정하였다. 비교예 3에서 광 조사는 노광량 200mJ/cm2으로 조사하였다.
5.기재필름 부착력: 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱 다이 본딩 필름 중에 점착층을 수평, 수직 1mm의 간격으로 크로스 컷트(cross cut)하여 총 100개의 바둑판을 만들고, 작성된 바둑판에 접착 테이프를 붙이고 순간적으로 잡아당겨 부착력을 측정하였다. 여기서, 100/100은 100개의 바둑판이 모두 양호하게 부착되었음을 나타낸다
6.다이싱 후 링 프레임 안정성: 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱 다이 본딩 필름을 하기 조건에서 다이싱한 후 링프레임과 점착제층의 점착면적을 3단계로 나누어 평가하였다. 점착층과 링프레임의 총 점착면적을 100으로 놓고 95-100%인 경우 ○ , 80-95%인 경우 △, 85%이하는 X라고 평가하였다.
다이싱 조건
사용 장치: DISCO 다이서 DFD-6361 컷트 방법
날 회전수: 50000 rpm
날 속도: 50 mm/초
다이싱 필름의 두께: 110 μm,
다이싱 필름에의 절입(切入): 15 μm
7.픽업 성공률: 상기 실시예와 비교예에서 제조된 다이싱 다이 본딩 필름에서 PET 필름을 제거하고 웨이퍼를 마운팅하고 다이싱 과정을 거친다. 웨이퍼 중앙부의 칩 200개에 대하여 다이 본더 장치(SDB-10M, 메카트로닉스사)를 이용하여 픽업 성공률을 측정하였다.
<표 2>
Figure pat00002
상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 실란 커플링제가 포함되지 않은 비교예 1-2의 다이싱 다이 본딩 필름은 다이싱 과정에서 점착층에 대한 링 프레임 안정성이 좋지 않았음을 알 수 있다. 특히, 실란 커플링제 없이 열 경화제의 함량을 늘릴 경우 링 프레임 안정성은 더 많이 떨어지고 픽업 성공률도 좋지 않았다. 반면에, 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 링 프레임 안정성과 픽업 성공율이 모두 좋았다. 또한, 본 발명의 감압형 다이싱 다이 본딩 필름은 기존의 자외선 경화형 다이싱 다이 본딩 필름과 비교할 때 크리프 등에서 거의 동일한 성능을 갖고 있음을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 기재 필름; 상기 기재 필름 상부에 형성된 점착층; 및 상기 점착층 상부에 형성된 접착층을 포함하고,
    상기 점착층과 접착층 간의 점착력(A)과 상기 점착층과 링 프레임(ring frame)간의 점착력(B)이 B/A≥1.1인 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착층에 단위 면적 1mm2 10gf의 힘을 가하였을 때 상기 점착층의 밀려난 거리가 0-0.1mm인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 점착층은 단일층인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 점착층의 두께는 3-40㎛인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착층은 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 상기 점착층의 고형분 기준으로 0.1-5중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 점착층은 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더, 열 경화제 및 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 상기 점착층의 고형분 기준으로 0.1-5중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  9. 제7항에 있어서, 상기 점착층은 고형분 기준으로 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더 85-98.9중량%, 열 경화제 1-10중량% 및 실란 커플링제 0.1-5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  10. 제7항에 있어서, 상기 비닐기를 갖는 아크릴계 점착 바인더의 중량평균분자량은 150,000-700,000g/mol인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  11. 제7항에 있어서, 상기 열 경화제는 이소시아네이트계 열 경화제인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  12. 제5항 또는 제7항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 에폭시실란, 머캡토실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 3-우레이도프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
  13. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 점착층은 광 개시제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 감압형 다이싱 다이 본딩 필름.
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