KR20170005430A - 도전성 접착 필름 - Google Patents

도전성 접착 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20170005430A
KR20170005430A KR1020167033469A KR20167033469A KR20170005430A KR 20170005430 A KR20170005430 A KR 20170005430A KR 1020167033469 A KR1020167033469 A KR 1020167033469A KR 20167033469 A KR20167033469 A KR 20167033469A KR 20170005430 A KR20170005430 A KR 20170005430A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
adhesive film
acid
polymer
adhesive
Prior art date
Application number
KR1020167033469A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101914849B1 (ko
Inventor
나오아키 미하라
노리유키 키리카에
지로 스기야마
마사미 아오야마
Original Assignee
후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20170005430A publication Critical patent/KR20170005430A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101914849B1 publication Critical patent/KR101914849B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29—Laminated material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/52—Mounting semiconductor bodies in containers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00—Presence of polysiloxane

Abstract

내열성에 우수하면서도 응력 완화성에도 우수하고, 또한 은 등의 고가인 귀금속을 이용하지 않고 전력 반도체 이면 전극에도 적용할 수 있도록 높은 도전성을 얻을 수 있고, 소자로부터 이탈되지 않게 충분한 접착 강도를 얻을 수 있는 접착 필름, 및 이를 이용한 반도체 가공 방법을 제공한다. 구체적으로는, 적어도 Cu를 포함하는 2종 이상의 금속 입자와, 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하는 도전성 접착 필름을 제공한다. 또한, 당해 도전성 접착 필름에 다이싱 테이프를 적층시켜 이루어지는 다이싱 다이 본딩 필름, 및 당해 접착 필름, 다이싱 다이 본딩 필름을 이용한 반도체웨이퍼의 가공 방법.

Description

도전성 접착 필름{CONDUCTIVE ADHESIVE FILM}
본 발명은 반도체 소자나 방열 부재 등을 실장할 때 이용할 수 있는, 도전성을 갖는 접착 필름과, 이와 다이싱 테이프를 조합한 다이싱 다이 본딩 필름과, 이들을 이용한 반도체 웨이퍼의 가공 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 리드 프레임 등에 실장하기 위해서는, 납을 포함하는 땜납을 이용한 접합법이 널리 알려져 있다. 그러나 최근, 환경 문제에 대한 인식이 고조되면서, 납의 사용을 규제하는 움직임이 커지고 있다. 이 같은 상황에 즈음하여, 땜납을 대신해 소결 은이나 Sn-Bi계, Cu-Sn계, Cu-Ag-Sn계 등의 무연 땜납 페이스트가 주목받고 있다. 특히, 소결 은이나, 금속간 화합물을 형성할 수 있는 Cu-Sn계 땜납은 비교적 낮은 온도로 소결할 수 있으면서도, 소결 후에 높은 융점을 나타내기 때문에 실장의 용이함과 실장 후의 내열성의 양립을 도모할 수 있는 점에서 매우 유용하다.
그러나, 소결 은은 비용이 비싸고, 또한 일반적으로 300℃ 이상의 높은 소결 온도가 필요하기 때문에 반도체 소자 주변의 다른 부재에 손상을 주기 쉽고, 또 무연 땜납은 반도체 이면(裏面) 전극에의 습윤 확산성이 좋지 않기 때문에, 충분한 접착 강도를 얻기 위해서는 탑재할 반도체 칩에 대해 많이 도포해야 하므로, 이탈과 접합 강도의 균형을 취하는 것이 어려운 문제가 있었다.
상기와 같은 문제에 대하여, 에폭시 수지나 아크릴 수지로 이루어지는 바인더 중에 도전 입자를 분산시킨 접착 필름이 제안되어 있다(특허문헌 1~3). 이들 접착 필름을 반도체 웨이퍼에 접합한 후에 웨이퍼와 접착 필름을 동시에 다이싱하면, 상기의 반도체칩을 탑재할 때의 문제를 해결할 수 있다.
그러나, 이들 수지의 내열성은, 예컨대, 250℃ 이상의 환경이라는 점에 문제가 있고, SiC 등의 와이드 갭 반도체를 이용한 소자와 조합했을 때 소자의 우수한 내열성을 충분히 살리는 것이 어려웠다. 에폭시 내지 아크릴 수지의 가교 밀도를 크게 하면, 내열성을 개선할 수 있는 한편, 수지 경화물의 경도가 과도하게 되기 때문에 응력 완화 능력이 부족하여, 칩이나 리드 프레임이 구부러져 버리는 문제가 있었다.
상기와 같은 내열성과 응력 완화의 균형의 문제에 대해서는, 내열성이 우수하면서도 유연한 실리콘 수지의 적용이 제안되어 있다(특허문헌 4~5).
그러나, 이들 실리콘 수지를 바인더로 이용하면 소결 시의 금속의 확산이 나쁘고, 특히 금속간 화합물을 형성하는 타입의 무연 땜납과 조합한 경우에 금속 입자 간의 소결이 진행되기 어렵기 때문에, 예컨대 고압 내지 고주파의 전력 반도체의 이면 전극 등에 이용하는 경우 충분한 도전성을 얻기 어려운 문제가 있었다.
특허문헌 1: 특개2004-160508호 공보 특허문헌 2: WO2011/083824 국제공개 특허문헌 3: US2014/0120356 A1 특허문헌 4: 특개2013-221082호 공보 특허문헌 5: WO2010/103998 국제공개
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 내열성이 우수하면서도 응력 완화성에도 우수하고, 또한 은 등의 고가의 귀금속을 다량으로 이용하지 않고 전력 반도체 이면 전극에도 적용할 수 있는 높은 도전성을 얻을 수 있고, 소자로부터 이탈하는 일 없이 충분한 접착 강도를 얻을 수 있는 접착 필름, 및 이를 이용한 반도체 가공 방법을 제공한다.
즉, 본원 발명은 적어도 Cu를 포함한 2종 이상의 금속 입자와, 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하는 도전성 접착 필름 및 해당 도전성 접착 필름과 다이싱 테이프를 조합한 다이싱 다이 본딩 필름, 더욱이 이들을 이용한 반도체 가공 방법에 관한 것이다.
또한, 상기 금속 입자가 Cu 및 융점 250℃ 이하의 금속을 포함하고, 금속간 화합물을 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 금속간 화합물 반응을 촉진하기 위해, 알코올, 케톤, 카복실산 및 아민 중 적어도 1종이 선택되는 플럭스 성분을 함유하고, 더욱이 이 플럭스 성분은 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자와 상 분리한 상태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자 중 적어도 일부가 -COOH 혹은 -CRx(OH)y 혹은 -NR2를 관능기로서 갖는 것이, 또한 이중 결합을 갖는 것이 바람직하다(R은 H, 알킬기, 아릴기로부터 선택되고, x+y=3을 만족함).
또한, 상기 금속 입자의 필름 전체를 기준으로 하는 함유량은 55 체적% 이상, 또한, 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자는 5 체적% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 더욱이 1시간 반감기 온도가 200℃ 이상인 라디칼 발생제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본원 발명의 접착 필름은, 반도체 웨이퍼에 접합하고 나서 다이싱하는 것에 의해, 접착 필름을 과부족 없이 이면 전극에 적층한 상태로, 반도체칩을 리드 프레임 등에 탑재할 수 있다.
바람직하게는, 융점 250℃ 이하의 금속 성분을 포함하는 것에 의해, 250℃ 이하의 저온으로 소결할 수 있고, Cu를 포함하고, 또한 금속간 화합물을 형성할 수 있다.
또한, 바인더 수지가 실리콘계이기 때문에, 소결 후에는 300℃에도 견디는 높은 내열성을 갖는다.
또한, 실리콘 성분과 상 분리한 플럭스 성분, 혹은 플럭스 기능을 갖는 관능기에 의해 변성된 실리콘 성분, 혹은 실리콘의 경화 반응을 200℃ 이상에서 촉진하는 것과 같은 라디칼계 촉매, 혹은 이들의 조합을 포함하는 것에 의해, 금속간 화합물 반응이 잘 진행되므로 높은 도전성을 나타낸다.
또한, Cu를 포함하는 것에 의해, 예컨대, 소결 은 등보다 저렴하게 제공할 수 있고, 아울러 납을 포함하지 않기 때문에 환경에 대한 악영향도 작게 할 수 있다.
본 발명의 접착 필름은, 특히 고압, 고주파의 전력 반도체의 이면 전극과 리드 프레임 등의 접착, 혹은 전력 반도체를 탑재한 리드 프레임 등과 방열 부재의 접착, 특히 고온에서의 동작이 기대되는 와이드 갭 반도체 소자의 실장에 바람직하다.
도 1은 본원 발명의 접착제를 이용하여 이루어지는 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름이다.
도 2는 도 1과는 다른 형태의 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름의 단면 모식도이다.
본 발명의 접착 필름은, 적어도 금속 입자와, 바인더로서의 실리콘계 수지를 포함하여 이루어진다.
(금속 입자)
상기 금속 입자는 적어도 Cu를 포함한다. 해당 Cu 입자의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 구 형상 또는 판 형상일 수 있고, BET 지름이 0.01~30㎛ 상당인 것이 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 BET 지름이 0.1~10㎛인 구 형상 입자인 것이다. 해당 Cu 입자는 표면의 산화를 억제하기 위해 어느 정도의 피복이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 해당 피복재로는, Au, Ag, 유기산, 알코올, 티올, 알킬아민, 실란 커플링제, 티탄 착체, 실리콘 수지 등을 이용할 수 있지만, 가격과 피복성의 균형을 위해, 특히, 유기산이나 알코올, 티올, 알킬 아민이 바람직하다.
상기 금속 입자는 Cu 외에 다른 금속 성분을 포함한다. 해당 금속 성분은 납 이외이면 특별히 제한 없이 이용할 수 있고, Au, Ag, Pt, Ti, Al, Ni, Fe, Co, Mo, Sn, Zn, Pd, Ga, Ge, In, Sb, Bi, 금속 규소, 붕소 등 및 이들의 합금, 혹은 이들의 조합을 이용할 수 있지만, 적어도 그 일부로서 융점 250℃ 이하인 성분을 선택하는 것에 의해, 소결 온도를 낮게 할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기와 마찬가지의 저융점 금속으로는, Sn, Ga, In, Sn-Bi 합금, Sn-Zn 합금, Sn-Ag 합금, Sn-Au 합금, Sn-Mg 합금, In-Sn 합금, Ga-Sn 합금, Ga-In-Sn 합금 등 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다.
상기 금속 입자는 소결 전의 저온 작업성과 소결 후의 내열성을 양립하는 관점에서, Cu와 금속간 화합물을 형성할 수 있는 Sn 및 Sn과 다른 금속의 합금을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속 입자는 Cu 및 전이 금속(Ag, Ni, Fe, Zn, Bi)과 Sn을 포함하는 조합이며, 금속간 화합물을 형성할 수 있는 조합이 더욱 바람직하다. 그 중에서도, Sn-Bi 합금과 Sn-Zn 합금은 융점을 200℃보다 낮게 할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 금속 입자의 함유량은 소결에 의해 작은 체적 저항율을 얻을 수 있기 때문에, 필름 전체를 기준으로 하여 55 체적% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 체적% 이상이다.
(폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하는 바인더로서의 실리콘 수지)
바인더로서의 실리콘계 수지는 적어도 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자로 이루어진다. 해당 폴리디메틸실록산 골격의 유연성에 의해, 접착 필름에 완화 능력을 부여하여 리드 프레임 등이나 반도체칩 등의 휨을 억제할 수 있다.
해당 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자는, 내열성의 관점에서, 가교되어 있거나 혹은 가교 가능한 것이 바람직하지만, 한편으로, 소결 전에는 금속간 화합물의 형성을 위해 금속의 확산을 방해하지 않는 점에서 가교되어 있지 않거나, 혹은 가교가 적은 것이 바람직하다. 가교 가능한 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자로는, 가수분해성 실록산을 갖는 것과 C=C 이중 결합을 갖는 것 등을 들 수 있지만, 아웃 가스 성분을 억제하는 관점에서, 부가 반응적으로 가교가 진행되는 C=C 이중 결합을 갖는 것이 바람직하다. 그와 같은 고분자로는, 비닐 변성 혹은 아릴 변성된 폴리디메틸실록산을 들 수 있다.
또한, 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자 중 적어도 일부가 -COOH 혹은 -CRx(OH)y 혹은 -NR2를 관능기로서 갖는 것이, 플럭스 기능을 부여하는 점에서 바람직하다(또한, R은 H, 알킬기, 아릴기 중에서 선택되고, 또한, x＋y=3을 만족한다).
특히, 중량 평균 분자량이 10,000 이상인 양 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산이 접착제를 필름 형상으로 하기 쉬운 관점에서 바람직하고, 더욱 바람직한 것은 중량 평균 분자량 100,000 이상인 양 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산이다.
해당 폴리디메틸실록산의 경화제로는, Si-H 결합을 갖는 하이드로젠실록산 화합물이 바람직하다. 해당 하이드로젠실록산 화합물로는, 폴리디메틸실록산의 메틸기의 일부가 수소로 치환된 폴리하이드로젠 변성 폴리디메틸실록산이 안정성과 저오염성의 관점에서 바람직하다.
상기에 더하여, 비닐기를 다수 분자 중에 갖는 실리콘 수지 등을 첨가하여 경도 및 점착성을 조정할 수 있고, 또한 실란 커플링제 외의 첨가제 등을 더하여 접착력이나 금속 입자의 분산성을 향상시킬 수도 있다.
본 발명의 접착 필름은 상기 모든 성분이 가교 가능한 상태, 혹은 가교 완료 상태로 제공되는 것이 바람직하지만, 보다 바람직하게는 일부 가교하면서도, 미반응의 C=C 이중 결합이 남아 있고, 가열에 의해 가교를 더 진행할 수 있는 상태로 제공된다.
해당 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자의 첨가량은 조성물을 필름 형상으로 하면서, 소결성과 소결에 따른 도전성을 해치지 않도록, 필름 전체를 기준으로 하여 5 체적% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 체적% 이상이며, 더욱 바람직하게는 25 체적% 이상이다.
(라디칼 발생제)
경화 반응을 촉진하는 촉매로는, 백금 착체로 대표되는 귀금속계 촉매와 유기 과산화물이나 다이아조 화합물, α 아실로인, 방향족 케톤, 2,3-다이아릴-2,3-디메틸부탄 등의 라디칼계 촉매를 들 수 있지만, 주석에 의한 촉매 독의 영향을 받지 않고, 또한 반응 온도를 제어하기 쉬운 라디칼 개시제계 촉매가 바람직하다. 해당 라디칼 개시제 중에서도, 특히, 1시간 반감기 온도가 200℃ 이상의 열 개열성(開裂性)인 것이 가교 반응을 지나치게 빨리 진행하는 것에 따른 금속간 반응의 저해를 억제하면서, 250℃ 이하의 온도에서 충분히 소결하여 낮은 체적 저항율을 얻기 쉽게 하는 관점에서 보다 바람직하고, 1시간 반감기 온도가 230℃ 이상 260℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
그와 같은 라디칼 개시제로는, 예컨대, 2,3-다이아릴-2,3-디메틸부탄 등을 들 수 있다. 이들 라디칼 개시제를 귀금속계 촉매와 조합할 수 있다.
해당 라디칼 발생제의 첨가량은 필름 전체를 기준으로 하여 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하다.
(플럭스)
금속간 화합물 반응을 촉진하기 위해, 플럭스를 함유하는 것이 바람직하다.
플럭스로는, 경화성 수지나 그 외의 경화성 수지의 경화 반응을 저해하지 않는 화합물이면 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예컨대, 알코올, 카복실산, 무기산, 알칸올아민류, 페놀류, 로진, 염화물 화합물 및 그 염, 할로겐화 화합물 및 그 염 등을 들 수 있지만, 알코올, 알데하이드, 케톤, 카복실산, 아민이 바람직하다.
플럭스는 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
특정 실시 형태에서, 플럭스는 카복실산과 제3급 아민의 염 또는 혼합물을 포함하여 구성되고, 잠재성을 가질 수 있다.
상기 알코올로는, 예컨대, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 옥테인글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린, 프로판디올 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
상기 카복실산으로는, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산, 길초산, 헥사노익산, 헵탄산, 2-에틸헥사노익산, 옥탄산, 2-메틸헵탄산, 4-메틸옥탄산, 노난산, 데칸산, 네오데칸산, 도데칸산, 테트라데칸산, 라우린산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리놀렌산, 유산, 사과산, 구연산, 안식향산, 프탈산, 이소프탈산, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피루브산, 낙산, 피발산, 2,2-디메틸낙산, 3,3-디메틸낙산, 2,2-디메틸길초산, 2,2-디에틸낙산, 3,3-디에틸낙산, 나프텐산, 사이클로헥세인디카복실산, 2-아크릴로일옥시에틸석신산, 2-메타크릴로일옥시에틸석신산, 2-아크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사하이드로프탈산, 2-아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-메타크릴로일옥시에틸프탈산 등을 들 수 있다. 특정 실시의 형태에 있어서, 카복실산은 분자량이 150~300이다.
다른 실시 형태에서는 디카복실산이 이용된다. 그러한 디카복실산으로는, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 푸마르산, 말레산 등을 들 수 있다. 제3급 아민은 산 관능기와의 혼합물 또는 염의 형태로 사용되고, 다른 수지 성분과의 너무 빠른 반응을 방지하기 위해, 혹은 마이그레이션를 억제하기 위해 카복실산의 산성 관능기와 완충액 또는 염을 형성한다.
아민은 모노머, 올리고머 또는 폴리머와 1개 이상의 분자의 조합일 수 있다. 특히 알칸올아민이 바람직하고, 예컨대, 트리에탄올아민 및 N,N,N 등의 제3급 알칸올아민으로는, N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시에틸)에틸렌디아민을 들 수 있고, 카복실산 관능기와의 완충 혼합물 또는 염을 형성하는데 적합하다.
알데하이드로는, 글루타르알데하이드, 페릴알데하이드나, 글리세르알데하이드 등의 알도오스류를 들 수 있다.
케톤으로는 아세틸아세톤, 3,5-헵탄디온 등의 β디케톤 혹은 에리트룰로오스 등의 케토스류를 들 수 있다.
해당 플럭스 성분은 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자와 상 분리한 상태인 것으로, 고극성의 금속 입자 근방에 편재된 상을 쉽게 형성하게 되어, 플럭스 기능을 보다 강하게 발현할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
해당 플럭스 성분의 첨가량은 필름 전체를 기준으로 하여 1 질량% 이상 5 질량% 이하인 것이 바람직하다.
(그 외의 임의 성분)
다른 실시형태에서, 본 발명의 도전성 접착제 조성물은, 예컨대, 가소제, 오일, 안정화제, 산화 방지제, 부식 방지제, 인히비터, 킬레이트제, 실란 커플링제, 레벨링제, 안료, 염료, 고분자 첨가물, 소포제, 방부제, 증점제, 리올로지 조정제, 보습제, 점착성 부여제, 분산제 및 물 등의 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
(접착 필름의 제조)
접착 필름은 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예컨대, 경화성 수지를 포함하는 바니스를 제작하고, 바니스를 커버 필름 상에 소정 두께로 되도록 도포하여 도포막을 형성한 후, 해당 도포막을 소정 조건하에서 건조시키는 것에 의해, 접착 필름을 제조할 수 있다. 도포 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 롤 도공, 스크린 도공, 그라비아 도공 등을 들 수 있다. 또한, 건조 조건으로는, 예컨대, 건조 온도 80~130℃, 건조 시간 1~5분간의 범위 내에서 행해진다. 커버 필름으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코팅된 플라스틱 필름이나 종이 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 방법을 이용하여 필름화하는 것에 의해, 피착체간의 두께를 유지할 수 있고, 취급이 용이한 점에서 바람직하다. 접착제 조성물을 필름 형상으로 형성하기 위해서는, 분자량이 1000 이상인 경화성 수지를 적용하거나 또는 고분자 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
접착 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~300㎛이며, 피착체끼리의 층간을 접착하는 경우에는 5~60㎛가 바람직하고, 응력 완화성이 요구되는 경우에는 60~200㎛가 바람직하다.
또한, 접착 필름은 다이싱 테이프 상에 적층하는 형태로 조합시키는 것에 의해, 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름으로서 바람직하게 이용할 수 있다. 다이싱 테이프는, 주로 반도체의 웨이퍼 상에 형성된 집적 회로나, 패키지 등을, 다이싱 소(dicing saw)로 웨이퍼를 절삭하여 잘라내는 분리 공정에서 이용되는 테이프이다.
접착 필름이 라디칼 경화성을 가지므로, 웨이퍼 접착 부분에 미리 방사선 조사한 방사선 경화형의 점착제층, 또는 감압형 점착제층을 갖는 다이싱 테이프와 조합시킬 수 있다.
도 1, 도 2는 본 발명의 일실시 형태에 관한 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름의 단면 모식도이다.
도 1에는, 다이싱 테이프(11) 상에 접착 필름(3)이 적층된 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름(10)의 구조가 개시되어 있다. 다이싱 테이프(11)는 기재(1) 상에 점착제층(2)을 적층하여 구성되어 있고, 접착 필름(3)은 그 점착제층(2) 상에 마련되어 있다. 도 2에 나타내는 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름(12)과 같이, 워크 접착 부분에만 접착 필름(3')을 형성한 구성일 수 있다.
상기 기재(1)는 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름(10, 12)의 강도 모체로 되는 것이고, 자외선 투과성을 갖는 것, 확장했을 때에 확장성을 갖는 것이 바람직하다. 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산에스테르(랜덤, 상호) 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 전방향족 폴리아미드, 폴리페닐설파이드, 아라미드(종이), 유리, 유리 섬유, 불소 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 셀룰로오스계 수지, 실리콘 수지, 상기 수지의 가교체, 금속(박), 종이 등을 들 수 있다.
기재(1)의 표면은 밀착성, 보관 유지성 등을 높이기 위해, 통상의 표면 처리, 예컨대, 크롬산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압 전격 폭로, 이온화 방사선 처리 등의 화확적 또는 물리적 처리, 하도제(예컨대, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅 처리를 실시할 수 있다.
기재(1)는 동종 또는 이종의 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 필요에 따라 여러 종류를 블랜딩한 것을 이용할 수 있다. 또한, 이종의 층을 적층한 것을 이용할 수도 있다.
기재(1)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 50~200㎛ 정도이다.
점착제층(2)의 형성에 이용하는 점착제로는 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 접착제를 이용할 수 있다.
점착제층(2)의 형성에 이용하는 점착제로는, 방사선 경화형 점착제를 이용할 수 있다. 방사선 경화형 점착제는 자외선 등의 방사선의 조사에 의해 가교도를 증대시켜 그 점착력을 용이하게 저하시킬 수 있다.
방사선 경화형 점착제는 탄소-탄소 이중 결합 등의 방사선 경화성의 관능기를 갖고, 또한 점착성을 나타내는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 점착제에 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 방사선 경화형 점착제를 예로 들 수 있다.
배합하는 방사선 경화성의 모노머 성분으로는, 예컨대, 우레탄 올리고머, 우레탄(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노하이드록시펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 방사선 경화성의 올리고머 성분으로는 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 폴리부타디엔계 등 여러 가지의 올리고머를 들 수 있고, 그 분자량이 100~30000 정도의 범위의 것이 적당하다. 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분의 배합량은 상기 점착제층의 종류에 따라 적절하게 결정할 수 있다. 일반적으로는, 점착제를 구성하는 아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100 질량부에 대하여, 예컨대, 5~500 질량부, 바람직하게는 40~150 질량부 정도이다.
또한, 방사선 경화형 점착제로는, 상기에 설명한 첨가형의 방사선 경화형 점착제 외에, 베이스 폴리머로서 탄소-탄소 이중 결합을 폴리머 측쇄 또는 주쇄 중 혹은 주쇄 말단에 갖는 것을 이용한 내재형의 방사선 경화형 점착제를 들 수 있다. 내재형의 방사선 경화형 점착제는 저분자 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없거나, 또는 많게는 포함하지 않기 때문에, 경시적으로 올리고머 성분 등이 점착제 내를 이동하거나 접착 필름(3)으로 이동하는 일이 없기 때문에 바람직하다.
또한, 방사선 경화형 점착제로는, 예컨대, 특개소60-196956호 공보에 개시되고 있는 불포화 결합을 2개 이상 갖는 부가 중합성 화합물, 에폭시기를 갖는 알콕시실란 등의 광 중합성 화합물과 카르보닐 화합물, 유기 유황 화합물, 과산화물, 아민, 오늄염계 화합물 등의 광 중합 개시제를 함유하는 고무계 점착제나 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다.
점착제층(2)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 1~50㎛ 정도인 것이 바람직하다. 바람직하게는 2~30㎛, 또한 5~25㎛가 칩의 서포트성과 픽업 시의 박리성의 균형이 잡힌 적당한 점착성을 얻을 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
도 1은 이와 같은 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 이용한 반도체 장치의 구성, 제조 방법을 간략하게 예시하는 것이다.
구체적으로는, 다이싱 필름을 갖는 접착 필름(10)에 있어서의 접착 필름(3)의 반도체 웨이퍼 접착 부분 상에, 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 홀딩시켜 고정한다(접착 공정). 본 공정은 압착 롤 등의 가압 수단으로 가압하면서 행한다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 해당 실시예에 결코 한정되는 것은 아니다.
＜접착 필름＞
(실시예 1)
표면을 은으로 코팅한 구리 입자(a), 중축합 반응형 폴리디메틸실록산으로서 실라놀 말단 폴리디메틸실록산(Gelest사제 DMS-S45)(b), 경화제로서 메틸트리아세톡시실란(c), 실리콘 수지(Gelest사제 SQ-299)(d)를 체적%로 (a):(b):(c):(d)= 60:25:3:12의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 2)
구리 입자 78 중량%와 주석 입자 22 중량%로 이루어진 금속 입자 혼합물(a), 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산(Gelest사제 DMS-V52)(b), 가교제로서 하이드로젠실란 변성 폴리디메틸실록산(Galest사제 HMS-501)(c), 촉매로서 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄(d), 실리콘 수지(Gelest사제 SQ-299)(e), 플럭스로서 테트라에틸렌글리콜(f), 첨가제로서 실란 커플링제(신에츠실리콘사제 KBM1003)(g)를 체적%로 (a):(b):(c):(d):(e):(f):(g)=60:22:2:1:9:5:1의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하고, 그 다음에 헥산을 적당량 첨가하여 고속 교반기로 고속 교반하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 3)
(a)를 구리 입자 60 중량%와 주석 입자 34 중량% 및 아연 입자 6 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물로 한 것 외에는 실시예 2와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 4)
(a)를 구리 입자 60 중량%와 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물로 한 것 외에는 실시예 2와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 5)
(a):(b):(c):(d):(e):(f):(g)=55:23:2:1:12:6:1로 한 것 외에는 실시예 4와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 6)
(a):(b):(c):(d):(e):(f):(g)=50:25:3:1:14:6:1로 한 것 외에는 실시예 4와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 7)
(d)를 유기과산화물(디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드)로 한 것 외에는 실시예 4와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 8)
(d)를 백금 촉매(백금(0)-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체의 0.1M 실리콘 오일 용액으로 하고, (f)를 검 로진으로 하고, (g)를 스틸렌에틸렌부틸렌스틸렌 엘라스토머로 하고, 또한 (a):(b):(c):(d):(e):(f):(g)= 60:5:1:1:5:18:10으로 한 것 외에는 실시예 4와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 9)
구리 입자 60 중량%과 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물(a), 카르복실 변성 폴리디메틸실록산(신에츠실리콘사제 X22-162C)(b), 실리콘 수지(Gelest사제 SQ-299)(c), 가교제로서 비닐메톡시실록산올리고머(Gelest사제 VMM-010)(d), 촉매로서 유기 과산화물(디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드)(e)를 체적%로 (a):(b):(c):(d):(e)=60:25:11:3:1의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하여 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 10)
구리 입자 60 중량%와 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물(a), 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산(Gelest사제 DMS-V52)과 카르복실 변성 폴리디메틸실록산(신에츠 실리콘 사제 X22-162C)의 1:1 혼합물(b), 가교제로서 하이드로젠실란 변성 폴리디메틸실록산(Galest사제 HMS-501)(c), 2,3-디메틸-2,3-디페닐 부탄(d), 실리콘 수지(Gelest사제 SQ-299)(e), 첨가제로서 실란 커플링제(신에츠실리콘사제 KBM1003)(f)를 체적%로 (a):(b):(c):(d):(e):(f)=60:27:3:1:8:1의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 11)
(b)를 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산(Gelest사제 DMS-V52)과 카르비놀 변성 폴리디메틸실록산(신에츠 실리콘사제 KF6000)의 1:1 혼합물로 한 것 외에는 실시예 10과 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(실시예 12)
구리 입자 60 중량%와 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물(a), 말단 비닐 변성 폴리디메틸실록산(Gelest사제 DMS-V52)과 카르복실 변성 폴리디메틸실록산(신에츠실리콘사제 X22-162C)의 1:1 혼합물(b), 가교제로서 하이드로젠실란 변성 폴리디메틸실록산(Galest사제 HMS-501)(c), 촉매로서 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄(d) 및 백금 촉매(백금(0)-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착체의 0.1M 실리콘 오일 용액(e), 실리콘 수지(Gelest사제 SQ-299)(f), 플럭스로서 N,N,N',N'-테트라키스(2-하이드록시에틸)에틸렌디아민(g), 첨가제로서 실란 커플링제(신에츠실리콘사제 KBM1003)(h)를 체적%로 (a):(b):(c):(d):(e):(f):(g):(h)=60:22:3:1:1:6:6:1의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하고, 그 다음에 헥산을 적당량 첨가하여 고속 교반기로 고속 교반하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(비교예 1)
주석 입자 70 중량% 및 비스무트 입자 30 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물(a), 에폭시 수지로서 비스페놀 A형 에폭시(일본화약사제 RE310)(b), 페녹시 수지(신일본제철주금화학사제 YP50S)(c), 경화제로서 디시안디아미드(d), 촉매로서 2-페닐이미다졸(e), 플럭스로서 테트라에틸렌글리콜(f)을 체적%로 (a):(b):(c):(d):(e):(f)=55:7:25:2:1:10의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 시클로헥사논을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 실리콘 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 두께 50㎛의 필름 형상 접착제 조성물을 형성한 후, 다이싱 테이프와 접합하여 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(비교예 2)
(a)를 구리 입자 60 중량%와 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물로 한 것 외에는 비교예 1과 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
(비교예 3)
구리 입자 60 중량%와 주석 입자 28 중량% 및 비스무트 입자 12 중량%로 이루어지는 금속 입자 혼합물(a), 실리콘 오일(신에츠실리콘사제 KF-968)(b), 플럭스로서 테트라에틸렌글리콜(c)을 체적%로 (a):(b):(c)=60:30:10의 비율로 용기에 투입한 후, 용매로서 톨루엔을 적당량 첨가하여 자공전 믹서로 혼합하고, 그 다음에 헥산을 적당량 첨가하여 고속 교반기에 의해 고속 교반하는 것에 의해 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 고점도의 페이스트를 얻었다.
(비교예 4)
(a):(b):(c):(d):(e):(f):(g)=70:4:1:1:10:13:1로 한 것 외에는 실시예 4와 같은 방법으로 조정한 바니스를 50㎛ 두께의 표면 불소 처리된 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프에 도포하고, 건조하여 PET 필름 형상으로 적층된 매우 약한 박층 고체를 얻었다.
(비교예 5)
(a)를 구리 입자로 한 것 외에는 실시예 2와 같은 방법으로 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름을 제조하였다.
또, 각 성능의 평가 방법은 이하와 같다.
＜상(相) 상태 확인＞
실시예 1~12 및 비교예 1~5의 접착제 조성물의 단면을 광학 현미경으로 관찰하고, 수지 성분 부분이 균일한 상을 형성하고 있는 것을 「적합」, 그 이외를 「분리」라고 판정하였다.
＜필름성＞
실시예 1~12 및 비교예 1~5의 필름 형상 접착제 조성물을, 1㎝×5㎝의 스트립 형상으로 절단한 후, 핀셋으로 일단을 집어 벗겨내었을 때에, 상기 PET 필름으로 이루어지는 커버 테이프로부터 필름 형상 조성물로서 박리할 수 있는 것을 A, 액상 혹은 취성(脆性) 고체의 형태이기 때문에 박리할 수 없는 것을 B로 판정하였다.
＜소결성＞
실시예 1~12 및 비교예 1~5의 접착제 조성물 중 필름성을 A라고 판정할 수 있는 것을 표면 금도금 처리된 실리콘웨이퍼에 접합하여 커버 필름을 제거한 후, 질소 분위기 하에서 200℃ 혹은 250℃로 2시간 소결한 후, 접착제 소결물의 표면을 연마하고, 해당 연마면을 전자현미경 및 형광 X선 분석에 의해 관찰하여, 금속간 화합물의 형성을 보이는 것을 A, 이것이 보이지 않은 것을 B로 판정하였다.
＜체적 저항율＞
실시예 1~12 및 비교예 1~5의 접착제 조성물 중 필름성을 A라고 판정할 수 있는 것을 유리에 접합하여 커버 필름을 제거한 후, 질소 분위기 하에서 250℃로 2시간 소결한 후, 접착제 소결물의 표면을 연마하여, JIS-K7194에 준거한 4탐침법(four-point probe method)에 의해 체적 저항율을 측정하였다.
＜휨의 유무＞
실시예 1~12 및 비교예 1~5의 접착제 조성물 중 필름성을 A라고 판정할 수 있는 것을 다이싱 테이프와 조합한 다이싱 테이프를 갖는 접착 필름으로부터 커버 필름을 제거한 후, 표면 금도금 처리된 350㎛ 두께의 실리콘웨이퍼에 접합하고, 다이싱 소를 이용하여 5㎜×5㎜ 사이즈로 다이싱하는 것에 의해, 다이싱 테이프 상에 분리된 접착 필름을 가진 반도체칩을 얻었다. 해당 분리된 접착 필름을 가진 반도체칩을 픽업 다이 본더를 이용하여 다이싱 테이프 상으로부터 박리하고, 100㎜×200㎜×160㎛ 두께의 표면 은도금 처리된 철니켈42 알로이제 리드 프레임 상에 100℃-0.5MPa-1.0sec의 조건에서 16개의 해당 반도체칩을 등 간격으로 본딩하고, 질소 분위기 하에서 250℃로 2시간 소결한 후, 해당 칩을 가진 리드 프레임을 수평인 판 상에 두었을 때에, 리드 프레임의 휨에 의해 판과의 사이에 2㎜ 이상의 틈새가 생긴 샘플을 B, 틈새가 2㎜ 미만인 것을 A라고 판정하였다.
＜접착력＞
상기 휨 판정 시험과 같은 방법으로 리드 프레임에 반도체칩을 본딩하여 제작한 샘플 및 이들을 질소 분위기 하에서 200℃ 혹은 250℃로 2시간 소결한 측정 샘플에 대하여, 전단 접착력 시험기(아크텍제 시리즈 4000)를 이용하여, 칩-리드 프레임간의 전단 접착력을 측정하였다.
또한, 사용한 각 성분 및 다이싱 테이프의 상세는 이하와 같다.
＜지지기재＞
시판의 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어지는 수지 비즈(일본폴리에틸렌(주)제 노바텍LL)를 140℃로 용융하고, 압출기를 이용하여 두께 100㎛의 긴 필름 형상으로 성형했다.
＜점착제 조성물＞
용매의 톨루엔 400g 중에, n-옥틸아크릴레이트 240g, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 13g, 메타크릴산 6g, 중합 개시제로서 과산화벤조일의 혼합액을 적절하게 적하량을 조정하여 첨가하고, 반응 온도 및 반응 시간을 조정하여, 관능기를 갖는 아크릴 수지의 용액을 얻었다. 다음에 이 아크릴 수지 용액에, 폴리이소시아네이트로서 콜로네이트 L(일본폴리우레탄제)을 6중량부 첨가하고, 용매로서 아세트산에틸을 300중량부 첨가해서 교반하여 점착제 조성물 1을 얻었다.
＜다이싱 테이프＞
지지 기재 상에 점착제 조성물의 건조 후의 두께가 5㎛로 되도록 상기 점착제 조성물을 코팅하고, 110℃로 3분간 건조시켜 다이싱 테이프를 제작하였다.
이상의 평가 결과를 표 1(실시예) 및 표 2(비교예)에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
Figure pct00002
[표 2]
Figure pct00003
실시예 1~12에 나타내는 바와 같이, 적어도 Cu를 포함하는 2종 이상의 금속 입자와, 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하는 도전성 접착 필름은 고온에서도 높은 접착력을 유지하고, 휨도 없는 신뢰성 높은 접착 필름인 것이 확인되었다. 실시예 1은 금속간 화합물이 형성되어 있지 않지만, 특히 대전류·고주파의 IGBT 등에 이용하는 것이 아니면, 실용상 문제는 없다.
비교예 1~3은 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하지 않기 때문에, 필름성, 휨 등의 기본적인 필름 적성에 치명적인 문제를 갖는 것이 확인되었다.
비교예 4는 가루의 응집물 형상이 매우 약한 고체이며, 필름성을 충족시키지 않는다(필름으로서의 전제가 결여된 것이다).
비교예 5는 구리 이외의 금속을 포함하지 않기 때문에, 체적 저항율이 매우 커 도전성에 문제가 있고, 또한 접착력도 열악한 것을 알 수 있다.
1 … 기재
2 … 점착제층
3, 3' … 접착 필름(열경화형 접착 필름)
4 … 반도체 웨이퍼
10, 12 … 다이싱을 갖는 접착 필름
11 … 다이싱 필름

Claims (11)

  1. 적어도 Cu를 포함하는 2종 이상의 금속 입자와, 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자를 포함하는, 도전성 접착 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 입자의 적어도 일부가 융점 250℃ 이하의 성분을 포함하는, 도전성 접착 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 금속 입자가 금속간 화합물을 형성할 수 있는, 도전성 접착 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    알코올, 케톤, 카복실산, 아민 중 적어도 어느 1종으로 이루어지는 플럭스 성분을 포함하고, 해당 플럭스 성분이 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자와 상 분리한 상태인, 도전성 접착 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자 중 적어도 일부가 -COOH 또는 -CRx(OH)y 또는 -NR2를 관능기로서 갖는, 도전성 접착 필름.
    (이때, R은 H, 알킬기 및 아릴기로부터 선택되고, x+y=3을 만족한다)
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 입자가 필름 전체에서 55 체적% 이상이고 또한 상기 폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자가 5 체적% 이상인, 도전성 접착 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리디메틸실록산 골격을 갖는 고분자의 적어도 일부가 이중 결합을 갖는, 도전성 접착 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    1시간 반감기 온도가 200℃ 이상인 라디칼 발생제를 포함하는 도전성 접착 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 접착 필름에 다이싱 테이프를 적층시켜 이루어지는, 다이싱 다이 본딩 필름.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 접착 필름을 이용한, 반도체 웨이퍼의 가공 방법.
  11. 제9항에 기재된 다이싱 다이 본딩 필름을 이용한, 반도체 웨이퍼의 가공 방법.
KR1020167033469A 2014-08-29 2015-08-10 도전성 접착 필름 KR101914849B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2014-176359 2014-08-29
JP2014176359 2014-08-29
PCT/JP2015/072709 WO2016031551A1 (ja) 2014-08-29 2015-08-10 導電性接着フィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170005430A true KR20170005430A (ko) 2017-01-13
KR101914849B1 KR101914849B1 (ko) 2018-11-02

Family

ID=55399448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167033469A KR101914849B1 (ko) 2014-08-29 2015-08-10 도전성 접착 필름

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20170152411A1 (ko)
EP (1) EP3081610B1 (ko)
JP (1) JP6382228B2 (ko)
KR (1) KR101914849B1 (ko)
CN (1) CN106574151B (ko)
HU (1) HUE054751T2 (ko)
MY (1) MY178733A (ko)
PH (1) PH12017500373A1 (ko)
SG (1) SG11201606126RA (ko)
WO (1) WO2016031551A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017069559A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 日東電工株式会社 パワー半導体装置の製造方法
JP2017069558A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 日東電工株式会社 パワー半導体装置の製造方法
JP6918445B2 (ja) * 2016-06-24 2021-08-11 日東電工株式会社 加熱接合用シート及びダイシングテープ付き加熱接合用シート
JP6864505B2 (ja) * 2016-06-24 2021-04-28 日東電工株式会社 加熱接合用シート及びダイシングテープ付き加熱接合用シート
WO2017221613A1 (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 日東電工株式会社 加熱接合用シート及びダイシングテープ付き加熱接合用シート
JP6815132B2 (ja) * 2016-08-31 2021-01-20 日東電工株式会社 加熱接合用シート、及び、ダイシングテープ付き加熱接合用シート
JP6858519B2 (ja) * 2016-09-21 2021-04-14 日東電工株式会社 加熱接合用シート及びダイシングテープ付き加熱接合用シート
US10940105B2 (en) 2016-10-04 2021-03-09 Dow Silicones Corporation Resin-linear organopolysiloxane block copolymer, use of same, and method for producing same
JP7005906B2 (ja) * 2017-02-21 2022-01-24 昭和電工マテリアルズ株式会社 多層樹脂シート、多層樹脂シートの製造方法、多層樹脂シート硬化物、多層樹脂シート積層体、及び多層樹脂シート積層体硬化物
JP7219434B2 (ja) * 2018-04-27 2023-02-08 国立研究開発法人産業技術総合研究所 環状シロキサン化合物の製造方法、環状シロキサン化合物、組成物、および耐熱性材料
JP7198479B2 (ja) * 2018-08-31 2023-01-04 学校法人早稲田大学 半導体素子接合構造、半導体素子接合構造の生成方法及び導電性接合剤
US11414548B2 (en) * 2019-01-22 2022-08-16 Northeastern University Enhanced radiation shielding with conformal, lightweight nanoparticle-polymer composite
JP7370985B2 (ja) 2019-03-15 2023-10-30 古河電気工業株式会社 金属粒子含有組成物及び導電性接着フィルム
JP7354252B2 (ja) * 2019-07-16 2023-10-02 古河電気工業株式会社 接合フィルム、ウエハ加工用テープ、接合体の製造方法、接合体および貼合体
CN112358827A (zh) * 2020-11-10 2021-02-12 无锡帝科电子材料股份有限公司 一种高性能导电胶的制备方法
JP2022083853A (ja) 2020-11-25 2022-06-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 接合材料およびそれを用いる実装構造体
WO2022202153A1 (ja) * 2021-03-26 2022-09-29 日産化学株式会社 接着剤組成物、積層体、積層体の製造方法、及び半導体基板の製造方法
WO2023080027A1 (ja) * 2021-11-02 2023-05-11 昭栄化学工業株式会社 熱硬化型導電性樹脂組成物及び電子部品の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004160508A (ja) 2002-11-14 2004-06-10 Togo Seisakusho Corp 通電接着剤
WO2010103998A1 (ja) 2009-03-11 2010-09-16 信越化学工業株式会社 太陽電池セル電極の接続用シート、太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
WO2011083824A1 (ja) 2010-01-08 2011-07-14 日立化成工業株式会社 回路接続用接着フィルム及び回路接続構造体
JP2013221082A (ja) 2012-04-17 2013-10-28 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、並びに該組成物からなるシート、シート状硬化物、及びダイアタッチ材

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10208919A (ja) * 1997-01-22 1998-08-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 樹脂結合型磁石組成物
US6706219B2 (en) * 1999-09-17 2004-03-16 Honeywell International Inc. Interface materials and methods of production and use thereof
JP4970767B2 (ja) * 2005-10-26 2012-07-11 リンテック株式会社 導電接合シート用の絶縁シート、導電接合シート、導電接合シートの製造方法および電子複合部品の製造方法
JP2008303253A (ja) * 2007-06-06 2008-12-18 Diabond Industry Co Ltd シリコーン粘着剤組成物、それを用いたスクリーン印刷物、同組成物の製造方法
KR101139749B1 (ko) * 2007-08-10 2012-04-26 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 접착제 및 접합체
JP2009227716A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Unitika Ltd ポリアリレート樹脂組成物
JP2009242508A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Asahi Kasei E-Materials Corp 接着剤及び接合体
JP2012169573A (ja) * 2011-02-17 2012-09-06 Furukawa Electric Co Ltd:The ダイシングダイボンドシートおよびｌｅｄ用サファイヤ基板の加工方法
US20140120356A1 (en) * 2012-06-18 2014-05-01 Ormet Circuits, Inc. Conductive film adhesive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004160508A (ja) 2002-11-14 2004-06-10 Togo Seisakusho Corp 通電接着剤
WO2010103998A1 (ja) 2009-03-11 2010-09-16 信越化学工業株式会社 太陽電池セル電極の接続用シート、太陽電池モジュールの製造方法及び太陽電池モジュール
WO2011083824A1 (ja) 2010-01-08 2011-07-14 日立化成工業株式会社 回路接続用接着フィルム及び回路接続構造体
JP2013221082A (ja) 2012-04-17 2013-10-28 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、並びに該組成物からなるシート、シート状硬化物、及びダイアタッチ材

Also Published As

Publication number Publication date
PH12017500373B1 (en) 2017-07-17
JP6382228B2 (ja) 2018-08-29
US20170152411A1 (en) 2017-06-01
CN106574151B (zh) 2020-06-09
SG11201606126RA (en) 2016-09-29
HUE054751T2 (hu) 2021-09-28
WO2016031551A1 (ja) 2016-03-03
MY178733A (en) 2020-10-20
EP3081610A1 (en) 2016-10-19
JPWO2016031551A1 (ja) 2017-04-27
EP3081610A4 (en) 2017-08-23
EP3081610B1 (en) 2021-04-28
KR101914849B1 (ko) 2018-11-02
PH12017500373A1 (en) 2017-07-17
CN106574151A (zh) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101914849B1 (ko) 도전성 접착 필름
EP3187555B1 (en) Maleimide film
EP3187556B1 (en) Adhesive film
KR101952004B1 (ko) 도전성 접착제 조성물
EP3434398A1 (en) Thermal bonding sheet, thermal bonding sheet with dicing tape, bonded body production method, and power semiconductor device
CN106916558B (zh) 粘接片、切割带一体型粘接片及半导体装置的制造方法
KR20180108632A (ko) 도전성 접착 필름 및 이를 이용한 다이싱·다이본딩 필름
KR20180108631A (ko) 도전성 접착 필름 및 이를 이용한 다이싱·다이본딩 필름
EP3187557B1 (en) Adhesive film and semiconductor package using adhesive film
JP7190418B2 (ja) 熱硬化性シート及びダイシングダイボンドフィルム
JP2019021813A (ja) ダイシング・ダイボンディングフィルムおよび熱硬化型ダイボンディングフィルム用フィルム状接着剤
TWI656189B (zh) Substrate, subsequent sheet with dicing sheet, and method of manufacturing semiconductor device
JP7210421B2 (ja) 熱硬化性シート及びダイシングダイボンドフィルム
JP2019019248A (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JP2023076124A (ja) ダイシングダイボンドフィルム
JP2022007948A (ja) 熱硬化性シート及びダイシングダイボンドフィルム
TW202413537A (zh) 導熱組合物、導熱片、導熱組合物的製造方法和導熱片的製造方法
CN117321744A (zh) 导电性片材和切割芯片接合薄膜

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant