KR20170101603A - 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열기재의 적어도 일면에 점착제 층이 형성되되, 상기 점착제층에, 아크릴 수지, 페녹시 수지, 에폭시 수지, 열경화제, 에너지선 아크릴계 경화제를 포함하는 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프에 관한 것이다.
본 발명의 전자부품용 점착테이프는 내열성을 향상시킴으로써, 점착제 잔사, 점착력 저하 및 밀봉수지가 누출되는 것을 방지할 수 있으므로, 반도체 소자 제조공정뿐만 아니라 전자부품의 고온 제조공정상에 마스크 테이프로도 유용하게 적용할 수 있다.

Description

내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프{ADHESIVE TAPE HAVING IMPROVED HEAT RESISTANCE FOR ELECTRONIC COMPONENT}

본 발명은 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내열기재의 적어도 일면에 점착제층이 형성되되, 상기 점착제층에, 페녹시 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 열경화제, 에너지선 아크릴계 경화제를 포함하여 내열성을 향상시킴으로써, 점착제 잔사, 점착력 저하 및 밀봉수지가 누출되는 것을 방지한 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프에 관한 것이다.

최근, 전자부품 제조회사에서는 리드가 없는 QFN(quad flat no-lead package) 방식으로 반도체를 제조하고 있다. QFN의 경우 리드가 길게 나와 있지 않고 다이 주위의 랜드 형태로 패키지 바닥 쪽으로 노출되어 있어서 회로기판에 곧바로 땜질(soldering)이 가능하다. 이에, 리드를 가진 형태의 패키지보다 현저하게 작거나 얇게 제조할 수 있고, 회로기판에서 차지하는 면적도 기존에 비해 약 40% 정도 감소되는 효과가 있다. 발열 면에 있어서도, 기존에는 리드 프레임 위에 칩을 올려놓은 상태를 밀봉 수지로 쌓았으나, 이와 차별화하여 근래에는 패키지 바닥에 리드 프레임이 있고, 다이 패드는 외부로 바로 노출이 되어 방열이 우수하다.

따라서, 리드가 나와 있는 패키지들에 비해 전기적 특성이 우수하고 자체 인덕턴스가 절반밖에 되지 않는다.

이렇게 패키지 바닥으로 리드 프레임과 밀봉 수지 표면이 공존하는 계면이 생기게 됨으로, 일반적인 금속 몰딩틀을 이용 시 밀봉수지가 리드 프레임과 몰딩틀 사이로 쉽게 새어 들어가서 랜드부 표면이나 다이 패드 표면을 수지로 오염시키는 문제가 발생한다. 그리하여, 필수적으로 점착테이프를 사용하여 리드 프레임에 라미네이션(lamination)시킨 후 QFN 제조 공정 및 수지 봉지 공정을 거침으로 수지 공정 시 밀봉수지의 블리드-아웃(bleed-out)이나 플래쉬(flash) 현상을 막을 수 있다.

한편, 일반적으로 반도체 장치 제조 공정은 점착테이프를 리드 프레임의 편면에 접착하는 테이핑 공정(tape lamination), 솔더페이스트와 와이어를 대신하는 클립(Clip)간에 부착력 향상을 위한 솔더리플로우(Solder Reflow) 공정, 리드 프레임의 다이 패드에 반도체 소자를 접착하는 다이 접착 공정(die attach), 솔더페이스트를 스크린프린팅 하여 클립(Clip)과 다이(die)를 접착하는 솔더리플로우 공정(Solder reflow), 반도체 소자와 리드 프레임의 랜드부를 전기적으로 연결하는 와이어 본딩 공정(wire bonding), 다이 접착 공정과 와이어 본딩이 된 리드 프레임을 몰딩틀 안에서 밀봉수지를 사용하여 봉지하는 밀봉수지 봉지 공정(EMC molding), 반도체용 점착테이프를 봉지된 리드 프레임으로부터 떼어내는 디테이핑(detaping) 공정으로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 반도체 장치 제조 공정에 쓰이는 점착테이프의 요구 특성을 종합적으로 요약을 하자면, 각 라미네이터의 라미네이션 방식에 맞추어서 리드프레임에 점착이 되어야 하며, 라미네이션 후 외관상으로 기포의 형성 없이 리드 프레임에 밀착되어야 한다. 아울러, 다이 접착성이나 와이어 본딩성이 우수할 수 있도록 언급된 온도 범위 및 공정 시간 동안 테이프가 물리적 화학적 변화가 없어야 한다. 다시 말해, 아웃가스(outgas)와 같은 형태로 점착제층의 일부가 빠져 나와서 반도체 장치 소자 표면에 흡착되어 결합이 되어야 할 계면의 결합력을 저하시켜서는 안 된다. 기존과 달리, 고온에서 와이어 대신에 면적이 넓은 클립(Clip) 및 솔더페이스트를 사용하여 다이(Die)와의 결합력이 또한 중요하다. 밀봉수지 봉지 공정 동안에는 테이프가 리드 프레임에 밀착된 상태를 잘 유지하여 그 계면 사이로 밀봉수지가 침투하고, 리드 프레임 표면을 오염시키지 않아야 한다. 물론 디테이핑 공정 후에 디플래쉬(deflash) 공정을 추가할 수 있지만, 궁극적으로는 추가 세척 공정이 없는 것이 효율 및 경제적으로 권장된다. 디테이핑 후에는 밀봉수지 표면 상태가 원래 디자인되었던 의도대로 구현이 되도록 점착제와 밀봉 수지 간에 특이한 반응이 없어야 하고, 점착제가 표면에 남아 있지 않아야 하며, 리드 프레임 표면에도 점착제의 잔사가 남아 있지 않아야 한다.

따라서, 상기한 바와 같은 전자부품용 점착테이프의 요구 특성을 만족시키면서 솔더리플로우 공정이 추가된 반도체 제조 공정에서의 내열성 향상이 필요하다. 그리고 라이네이션의 방식 중에서 핫프레스를 사용하여 라미네이션을 하는 라미네이터에 적합한 점착테이프의 개발이 요구되고 있는 실정이며, 라미네이터의 요구 특성을 만족하여 리드 프레임에 테이프가 점착이 되어야 하고, 디테이핑 공정에서는 테이프가 제거된 후에 밀봉수지 표면이나 리드프레임의 면에 점착제의 잔사가 남아있지 않아야 한다. 그러나, 종래의 점착테이프는 솔더리플로우 공정에서 고온의 열로 인해 점착제가 열분해 되어 점착력이 제대로 발현되지 않았으며, 밀봉수지 누출 및 점착제 잔사가 발생되는 문제가 있었다. 따라서, 기존의 점착테이프는 사용상에 제한이 있었다.

대한민국 공개특허 제2011-0134148호에는 내열기재상에 점착제 조성물이 도포된 점착제층을 포함하는 전자부품 제조용 점착테이프로서, 상기 점착제 조성물은 페녹시 수지, 아크릴 수지, 열경화제, 에너지선 경화형 아크릴 수지 및 광개시제를 포함하고, 상기 점착제층은 열 및 에너지선에 의해 경화된 것이 개시되어 있다. 그러나, 상기 조성물을 함유한 점착제층은 고온 리플로우에서의 내열성 저하로 인한 점착제 잔사와 점착력 저하 및 밀봉수지 누출의 문제가 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2012-0082129호에는 리드프레임을 사용하는 패키지의 경우 종래에는 길게 나온 리드를 통하여 회로기판과 연결되는 표면 실장 패키지 방식(gull-wing S0 format 또는 QFP (quad-flat-package))을 반도체 패키지에 사용하였으나, 근래에는 리드가 길게 나와 있지 않고 다이 주위의 랜드 형태로 패키지 바닥 쪽으로 노출되어 있어서 직접 회로기판에 땜질(soldering)이 가능한 QFN(quad flat no-lead package) 방식이 보고 되어 있다.

이에, 본 발명자들은 종래 문제점을 개선하고자 노력한 결과, 내열기재 상에 에폭시 수지를 추가로 함유한 점착제 조성물을 도포하여 점착제층을 형성함으로써, 내열성을 향상시키므로 점착제 잔사가 발생하지 않으며, 고온의 열처리 후 점착력 저하가 발생하지 않고, 이로 인해 밀봉수지 누출 방지를 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 내열기재의 적어도 일면에 점착제 층이 형성되되, 상기 점착제층에, 페녹시 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 열경화제, 에너지선 아크릴계 경화제를 포함한 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프를 제공하는 것이다.

본 발명은 내열기재의 적어도 일면에 점착제층이 형성되되,

상기 점착제층이 페녹시 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 수지 0.1 내지 10 중량부, 에폭시 수지 0.1 내지 20 중량부, 열경화제 0.1 내지 40 중량부, 에너지선 아크릴계 경화제 1 내지 40 중량부 를 포함한 것을 특징으로 하는 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프를 제공한다.

상기 에폭시 수지는 노블락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 수지 및 나프탈렌계 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 점착제 조성물의 유리전이온도는 80 내지 150℃이며, 상기 점착제 테이프가 솔더리플로우 공정에 적합하다.

아울러, 상기 내열기재는 두께 5 내지 100㎛이고, 강도 200 내지 500MPa이며,

유리전이 온도 110 내지 450℃이며, 50 내지 200℃에서 내열기재의 열팽창계수가 1 내지 35ppm/℃이고, 상온 탄성률이 1 내지 10GPa인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프는 전자부품 제조 공정 중 고온의 솔더리플로우 공정으로 인한 디테이핑 후, 점착제 잔사가 발생하는 현상을 개선할 수 있으며, 내열기재와 점착제층간의 응집력을 발생시켜 내열성 저하로 인한 점착제 잔사와 점착력 저하 및 밀봉수지 누출을 개선할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 내열기재의 적어도 일면에 점착제층이 형성되되, 상기 점착제층이 페녹시 수지 100 중량부에 대하여, 아크릴 수지 0.1 내지 10 중량부, 에폭시 수지 0.1 내지 20 중량부, 열경화제 0.1 내지 40 중량부, 에너지선 아크릴계 경화제 1 내지 40 중량부를 포함하여 점착제 잔사, 점착력 저하 및 밀봉수지가 누출되는 것을 방지한 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프를 제공한다.

본 발명에 따른 내열기재는 점착제 조성물이 도포되어 점착제층을 형성하는 내열성이 우수한 고분자 필름이라면 사용 가능하다. 내열기재의 경우 필름 형태로 가공이 가능하고 충분한 내열성으로 온도 범위 및 시간 동안 물리-화학적 변화가 없어야 된다. 또한, 내열기재는 5% 중량감소가 되는 온도가 적어도 300 이상인 것이 바람직하고 50 내지 200에서의 열팽창계수가 1 내지 35ppm/ 정도인 것이 바람직하다. 내열기재의 유리전이온도 또한 110 내지 450인 필름이 바람직하다. 고온 내열성은 고온 라미네이션시에 기재의 평탄도를 유지하여 균일한 라미네이션이 가능하고, 높은 와이어 본딩성을 보장할 수 있다. 이에, 고온에서 유지되는 필름의 치수 안정성은 수지 봉지 공정 동안에도 몰딩틀에서의 변형이 없으므로, 수지 누출 현상을 억제할 수 있다.

추가적으로 내열기재의 탄성률은 상온에서 1 내지 10GPa이고, 100 내지 300 범위 내에서도 100 내지 5000MPa을 유지하는 것이 바람직하다. 탄성률이 너무 낮거나 접힘 현상이 심한 기재 필름들을 사용한 경우, 테이프의 취급 과정, 테이프를 라미네이션 장비에 로딩(loading)하는 과정 및 테이프가 장비에 피딩(feeding)되는 과정에서 발생될 수 있는 주름이 남아 있게 되어 추후에 라미네이션 불량부분(delamination)을 야기하고, 불균일한 와이어 본딩성 및 수지 블리드-아웃을 일으킬 수 있어 바람직하지 않다.

이러한 요구 특성들을 만족하는 내열기재로는 내열성 고분자 필름이 적용 가능하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리에테르이미드 등이 사용될 수 있다.

내열기재 필름의 두께는 특별한 제한이 없고 라미네이션 장비 및 수지 봉지 장비의 적용되는 한계에 의하여 결정된다. 일반적으로 5 내지 100㎛가 바람직하나, 외력에 의한 주름 현상의 억제와 적절한 내열성을 유지하여 취급에 용이하기 위해서는 20 내지 50㎛가 더 바람직하다.

상기 아크릴 수지로는 수산기, 카르복시기 또는 에폭시기를 함유할 수 있다. 아크릴 수지는 아크릴로니트릴, 부틸아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트 등의 모노머 들의 단독 혹은 2종 이상의 공중합을 통하여 얻어질 수 있다.

아크릴 수지의 중량 평균 분자량은 100,000 내지 3,000,000인 것이 바람직하다. 이러한 아크릴 수지의 함량은 상기 페녹시 수지의 100 중량부에 대해서 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 이때 아크릴 수지의 함량을 상기 페녹시 수지의 100 중량부에 대해서 0.1 중량부 미만 사용할 경우에는 상온에서의 디테이핑 공정 동안에 밀봉 수지와의 높은 접착력으로 인하여 테이프가 찢어지는 문제가 발생할 수 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 점착제와 밀봉 수지와의 접착력 외에도 리드프레임과의 접착력이 저하되는 문제가 발생하여 봉지 수지 밀봉 공정 동안 블리드-아웃이나 플래쉬의 문제가 발생할 수 있어 바람직하지 않다.

또한, 고온의 솔더리플로우 공정에서의 점착제 내열성을 향상 시키기 위해, 유리전이온도를 향상시키는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 상기 에폭시 수지로는 노블락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 나프탈렌계 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

특히, 본 발명에서는 비스페놀 A형 에폭시 수지를 가장 바람직한 일례로 사용하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이러한 에폭시 수지의 함량은 상기 페녹시 수지의 100 중량부에 대해서 0.1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 10 중량부의 비율로 사용될 수 있다. 이때, 에폭시 수지의 함량을 상기 페녹시 수지의 100 중량부에 대해서 0.1 중량부 미만을 사용할 경우 상온에서 내열성 향상의 효과가 없으며, 고온에서의 점착력 저하가 발생될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 점착제와 리드프레임과의 접착력이 급격하게 상승되는 문제가 발생하여 리드프레임 표면에 점착제 잔사가 발생될 수 있다.

내열기재 점착제층의 주재로 사용된 열가소성 페녹시 수지는 페녹시 수지용 열경화제와 페녹시 수지의 과다 경화 수축을 조절하면서 내열성을 보존하기 위한 광경화수지(에너지선 아크릴계 경화제) 및 이를 위한 광개시제를 포함한다. 상기 주재로서의 열가소성 수지인 페녹시 수지의 종류로는 비스페놀 A형 페녹시, 비스페놀 A형/비스페놀 F형 페녹시, 브롬계 페녹시, 인계 페녹시, 비스페놀 A형/비스페놀 S형 페녹시 및 카프로락톤 변성 페녹시 등을 예로 들 수 있지만, 그 중에서도, 특히 비스페놀 A형 페녹시 수지가 내열성, 친환경성, 경화제 상용성, 경화 속도 측면에서 우수함으로 더 바람직하다. 또한 상기 페녹시 수지의 중량평균분자량은 1,000 내지 500,000인 것이 바람직하고, 이 경우 내부 응집력의 증가로 인한 내열성 향상으로 디테이핑시 점착제 잔사 문제를 최소화할 수 있다. 이때, 분자량이 1,000 미만인 경우 내부 응집력이 떨어져서 요구되는 내열 특성이 구현되지 않고, 분자량이 500,000을 초과할 경우 고점도에서 오는 작업성의 저하나 코팅 후에도 코팅 면상이 고르게 나오기가 힘든 문제점이 있을 수 있으며, 다른 원료들과의 혼합성이 조절되기 어렵기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 상기 페녹시 수지를 용해할 수 있는 유기 용매 종류에는 케톤계, 알코올계, 글라이콜 에테르계, 에스테르계가 있다. 그 중에서 몇 가지 예로는 사이클로헥사논, 메틸에틸케톤, 벤질알코올, 다이에틸렌글라이콜알킬에테르, 페녹시프로판올, 프로필렌글라이콜 메틸에테르아세테이트, 테트라하이드로퓨란, N-메틸피롤리돈 등을 단독으로 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 유기 용매를 사용할 경우에는, 페녹시수지 기준 100 중량부에 대하여 유기 용매 2.5 내지 20 중량부가 적당하고, 바람직하게는 3 내지 5 중량부가 더 바람직하다. 필요에 따라서 코팅 불량 및 내열기재 필름과의 접착력을 높이기 위해 톨루엔, 자일렌, 아로마틱 100, 헥산과 같은 방향족 탄화수소류 용매를 희석제로 첨가할 수 있다. 희석제의 양은 용매 대비하여 40%를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 페녹시 수지는 적당한 가교제를 첨가하여서도 사용이 가능한데, 가교제 혹은 경화제로는 수산기를 기능기로 가지고 있는 수지를 경화시킬 수 있는 것이면 모두 가능하다.

그 일례로, 멜라민계, 우레아계 포름알데히드, 이소시아네이트계 관능성 예비중합체, 페놀계 열경화제, 아미노계 경화제 등을 들 수 있다. 상기 열경화제 양은 페녹시 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 40 중량부가 바람직하고 5 내지 20 중량부가 더욱 바람직하다. 이때, 열경화제의 양이 0.1 중량부 미만이면, 가교 구조가 충분하지 못하게 형성될 경우 점착제층이 물러져서(상대적인 유리전이온도의 감소 및 손실 탄성률 증가) 라미네이션시에 리드 프레임이 점착제층으로 너무 깊숙이 파고 들어가고 리드 프레임에 의해서 밀린 점착제가 리드 프레임의 다이패드나 랜드부 주위로 올라옴으로써 수지 밀봉 공정시 밀봉수지와 리드 프레임 사이에 끼어서 디테이핑시에 점착제 잔사를 일으킬 수 있어 바람직하지 않다. 반면에, 열경화제 양이 40 중량부를 초과하여 너무 많을 경우에는 점착제층의 점착력과 젖음성이 너무 떨어져서 디라미네이션(delamination) 문제를 일으킬 수 있으며, 지나치게 증가된 강도로 인하여 라미네이션 과정에서 점착제층이 부스러지는 문제를 야기시킬 수 있고, 추가적으로 내열기재 필름에 점착제 도포 후 건조 및 경화 과정 동안 지나친 경화 수축으로 테이프가 휘어버리는 문제를 발생시켜서 라미네이션 작업성이 떨어질 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

상기 페녹시 수지의 가교 구조와 추가적인 가교 구조를 형성할 에너지선 아크릴계 경화제는 탄소-탄소 이중 결합을 가진 아크릴 고분자, 아크릴 올리고머, 아크릴 모노머 등이 가능하고, 적어도 하나 이상의 불포화 결합을 가지고 있다.

상기 아크릴계 경화제는 자유 라디칼 반응을 통해서 가교 구조를 형성하는 관능기로 작용하는데, 그 수에 따라 반응성, 가교 구조, 및 경화도의 조절이 가능하다. 관능기의 수가 늘어날수록 반응(가교) 속도가 증가하고, 유리전이 온도와 내열성이 증가하나 점착제층의 유연성과 점착력이 감소하는 단점이 있다. 적절한 관능기 수를 가진 아크릴 수지를 선택함에 있어서도, 페녹시 수지를 경화시키는 열경화제의 선택과 마찬가지로, 점착력과 경직성 사이의 균형을 맞추는 것을 사용하여야 한다. 이러한 에너지선 경화에 사용되는 아크릴계 경화제의 예로는, 에폭시 아크릴레이트, 아로마틱 우레탄아크릴레이트, 알리파틱 우레탄아크릴레이트, 폴리에테르아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 아크릴아크릴레이트 등이 있으며 단독 혹은 2종 이상의 서로 다른 올리고머의 조합으로도 사용이 가능하다. 또한, 각 종류의 올리고머 중에서도 관능기의 수에 따라 선택이 가능하며, 2 내지 9 정도의 관능기를 가진 올리고머 사용이 가능하다. 높은 경화 밀도를 통한 점착제층의 응집력, 강도, 유리전이온도의 증가로 우수한 와이어 본딩 및 디테이핑 시 점착제층이 밀봉 수지 표면과 리드 프레임에 잔사되는 것을 억제하기 위해서는 6 내지 9 정도의 관능기를 가진 올리고머가 바람직하다. 이러한 에너지선 아크릴계 경화제의 함량은 페녹시 수지 100 중량부 대비 1 내지 40 중량부를 첨가하고, 바람직하게는 5 내지 30 중량부의 비율로 사용된다.

상기 에너지선 아크릴계 경화제의 에너지선에 의한 경화를 개시하는데 사용되는 광개시제에는 벤조 페논계, 치오산톤계, 알파 하이드록시 케톤계, 알파 아미노 케톤계, 페닐 글리옥실레이트계, 아크릴 포스파인계 등이 있다. 광개시제는 단독으로 사용 가능하기도 하나 점착제층의 두께나 에너지선의 세기 등에 따라 고른 가교 구조의 형성을 위하여 광개시제의 효율 및 특성에 따라 2종 이상을 혼합하여 사용하기도 한다. 이러한 광개시제의 함량은 상기 에너지선 아크릴계 경화제의 100 중량부에 대해서 0.5 내지 10 중량부, 바람직하게는 1 내지 5 중량부의 비율로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 전자부품용 점착테이프의 상기 점착제 조성물의 유리전이온도는 80 내지 150인 것이 바람직하고, 또한 상기 점착제층의 스테인레스 스틸 재질에 대한 상온 점착력은 0 내지 1gf/50mm인 것이 바람직하다. 이때 상기 점착제 조성물의 유리전이온도가 80 미만인 경우에는 QFN(Quad flat no-lead package) 공정 동안의 열이력에 의해 고온에서 점착제의 물성 변화가 너무 심해지고, 150를 초과할 경우에는 테이프의 라미네이션 온도가 170 이상이 되면서 라미네이션 후에 휨(warpage) 현상이 심해진다. 이에, 리드프레임의 열팽창이 심해 지면서 테이프와의 열팽창 정도의 차이가 커져 결국 휨 현상이 증가하는 데 기인한다.

또한, 본 발명에서 상기 전자부품용 점착테이프는 반도체 패키징 공정을 예를 들어 기술하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 각종 전자부품의 고온 제조공정상에 마스크 테이프로도 적용할 수 있음은 물론이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1>

점착제의 주재로 페녹시 수지(국도화학, YP50) 100g을 용매 메틸에틸케톤 200g에 용해하고, 아크릴 수지(삼원, AT5910) 1g, 폴리이소시아네이트계 열경화제 15g, 폴리우레탄계 에너지선 아크릴계 경화제(일본합성, UV7600B80) 20g, 에폭시 수지(CYTEC, EB3701) 5g 및 아크릴 포스파인계(acrylphosphine oxide) 광개시제(CYTEC, DAROCUR TPO) 1g을 혼합하여 1시간 교반 하였다. 교반이 끝난 점착제 조성물을 폴리이미드 필름(SKC코오롱사 제품)에 약 3㎛로 도포하고 170 건조기에서 약 3분간 건조한 후 추가적으로 자외선을 조사하여 점착테이프를 제조하였다.

< 비교예 1>

점착제의 주재로 페녹시 수지(국도화학, YP50) 100g을 용매 메틸에틸케톤 200g에 용해하고, 아크릴 수지(삼원, AT5910) 1g, 폴리이소시아네이트계 열경화제 15g, 폴리우레탄계 에너지선 아크릴계 경화제(일본합성, UV7600B80) 20g 및 아크릴 포스파인계(acrylphosphine oxide) 광개시제(CYTEC, DAROCUR TPO) 1g을 혼합하여 1시간 교반 하였다. 교반이 끝난 점착제 조성물을 폴리이미드 필름(SKC코오롱사 제품)에 약 3㎛로 도포하고 170 건조기에서 약 3분간 건조한 뒤 추가적으로 자외선을 조사하여 점착테이프를 제조하였다.

< 비교예 2>

점착제의 주재로 페녹시 수지(국도화학, YP50) 100g을 용매 메틸에틸케톤 200g에 용해하고, 아크릴 수지(삼원, AT5910) 1g, 폴리이소시아네이트계 열경화제 15g, 폴리우레탄계 에너지선 아크릴계 경화제(일본합성, UV7600B80) 20g, 폴리우레탄 수지(도요잉크, Cyabine) 5g 및 아크릴 포스파인계(acrylphosphine oxide) 광개시제(CYTEC, DAROCUR TPO) 1g을 혼합하여 1시간 교반 하였다. 교반이 끝난 점착제 조성물을 폴리이미드 필름(SKC코오롱사 제품)에 약 3㎛로 도포하고 170 건조기에서 약 3분간 건조한 뒤 추가적으로 자외선을 조사하여 점착테이프를 제조하였다.

< 비교예 3>

점착제의 주재로 페녹시 수지(국도화학, YP50) 100g을 용매 메틸에틸케톤 200g에 용해하고, 아크릴 수지(삼원, AT5910) 1g, 폴리이소시아네이트계 열경화제 15g, 폴리우레탄계 에너지선 아크릴계 경화제(일본합성, UV7600B80) 20g, 실리콘 수지(신에츠, KR3700) 5g 및 아크릴 포스파인계(acrylphosphine oxide) 광개시제(CYTEC, DAROCUR TPO) 1g을 혼합하여 1시간 교반하였다. 교반이 끝난 점착제 조성물을 폴리이미드 필름(SKC코오롱사 제품)에 약 3㎛로 도포하고 170 건조기에서 약 3분간 건조한 뒤 추가적으로 자외선을 조사하여 점착테이프를 제조하였다.

< 실험예 >

상기 실시예와 비교예 1-4에서 제조된 전자부품용 점착테이프 샘플에 대해 각각 다음의 항목에 대해 그 물성을 평가하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

1. 내열성 확인

고온 공정에서의 내열성확인을 위해 상기 제작샘플을 리드프레임에 150에서 핫프레스 후 300 열처리 진행하였다. 이후, 제작 샘플의 내열성을 확인하기 위해 점착제 전사 여부 및 리드프레임과의 점착력을 파악하였다.

2. 점착제 잔사(Residue) 확인

상기 라미네이션된 제작샘플에서 제품을 뜯어내어 리드프레임 표면을 광학현미경으로 점착제 잔사여부를 확인하였다. 이때, 점착제의 잔사가 있을 경우, 내열기재 부분에 점착제가 뜯어져 나간 부분이 점 또는 면의 형상으로 잔사 여부를 확인할 수 있다.

3. 점착력 측정

상기 라미네이션된 제작샘플을 점착력 측정기기를 사용하여 열처리 전, 후 샘플별 점착력을 측정한다. 30gf미만일 경우, 점착제의 내열성 부족으로 인한 점착력 저하 발생으로 판단할 수 있다.

4. 밀봉수지 누출

밀봉수지 공정이 끝난 리드 프레임에 점착테이프를 뜯어내어 밀봉수지 및 리드프레임 부분을 현미경으로 관찰하였다. 밀봉수지가 다량으로 누출되었을 경우, 리드프레임의 다이 또는 리드부분에 검은색의 밀봉수지가 묻어있는 것을 현미경으로 확인할 수 있고 미세하게 누출된 경우엔 회색 또는 투명한 색의 밀봉수지가 누출된 것을 확인할 수 있다.

5. 유리전이온도 확인

제작샘플의 내열성확인을 위해 점착제의 유리전이온도(Tg)를 확인하였다. 측정된 기기는 DSC 장비로 측정하였다. 유리전이온도가 높을수록 점착제의 내열성은 향상된다.

물성평가결과

구 분		실시예1	비교예1	비교예2	비교예3
추가 조성물 종류		에폭시 수지	없음	우레탄 수지	실리콘 수지
점착력 (gf/cm)	열처리전	75	55	81	95
	열처리후	70	5	25	150
점착제 잔사		없음	미세	미세	다량
밀봉수지 누출		없음	있음	없음	없음
유리전이온도(℃)		125	110	101	85

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1의 점착제 조성물은 에폭시 수지를 추가함으로써 점착제의 유리전이온도를 상승시켜 내열성을 향상시키므로, 제작샘플에서의 점착제 잔사가 발생하지 않았다. 또한, 고온 열처리 후, 점착력 저하가 발생하지 않았으며, 이로 인해 밀봉수지가 누출되는 것을 방지하였다. 이는 고온에서의 점착제 내열성 향상은 리드프레임과 점착제간의 점착력이 유지되어 밀봉수지가 침투하는 것을 방지하기 때문이며, 열처리 후 과도한 점착력 상승이 없는 것은 높은 유리전이 온도로 인해 점착제가 고온에서 분해되지 않기 때문이다.

반면, 우레탄 수지를 사용한 비교예 2는 열처리 전의 점착력은 높으나, 열처리 후에는 점착력의 저하가 발생하였다. 이는 우레탄 수지의 낮은 유리전이온도로 인한 내열성 부족으로 보이며, 디테이핑 후, 리드프레임에 점착제 잔사가 발생한 것을 확인하였다.

또한, 비교예 3은 실리콘 수지를 사용하여 리드프레임과의 높은 점착력으로 밀봉수지의 누출이 없었으나, 열처리 후에도 높은 점착력으로 인한 점착제 잔사가 다량 발생함을 확인하였다. 낮은 유리전이온도를 가진 실리콘 점착제의 특성으로 리드프레임 표면에 실리콘 점착제가 전사되어 끈적거림을 확인하였으며, 이는 점착제의 내열성 부족으로 인한 점착제 분해 현상으로 보여졌다.

비교예 1의 경우, 열처리 후의 낮은 점착력으로 인해 테이핑 탈락현상을 확인할 수 있었으며, 리드프레임과의 점착이 되지 않은 부분에 밀봉수지 누출이 확인되었다. 점착제 잔사는 내열성 부족으로 인한 점착제 분해 현상으로 보이며 제작샘플의 낮은 유리전이온도로 확인이 가능하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 내열기재의 적어도 일면에 점착제 층이 형성되되, 상기 점착제층에, 페녹시 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 열경화제, 에너지선 아크릴계 경화제를 포함한 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프를 제공하였다.

이에, 본 발명의 전자부품용 점착테이프는 내열성을 향상시킴으로써 점착제 잔사와 점착력 저하 및 밀봉수지 누출을 개선하였다.

본 발명의 전자부품용 점착테이프는 반도체 패키징 공정에 유용하게 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 각종 전자부품의 고온 제조공정상에 마스크 테이프로도 적용 될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 내열기재의 적어도 일면에 점착제층이 형성되되,
   상기 점착제층이 페녹시 수지 100 중량부에 대하여,
   아크릴 수지 0.1 내지 10 중량부, 에폭시 수지 0.1 내지 20 중량부, 열경화제 0.1 내지 40 중량부, 에너지선 아크릴계 경화제 1 내지 40 중량부를 포함한 내열성이 향상된 전자부품용 점착테이프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에폭시 수지가 노블락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 수지 및 나프탈렌계 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자 부품용 점착테이프.
3. 제 1항에 있어서, 상기 점착제 조성물의 유리전이온도는 80 내지 150℃인 것을 특징으로 하는 전자 부품용 점착테이프.
4. 제 1항에 있어서, 상기 점착제 테이프가 반도체 소자 제조공정에서의 솔더리플로우 공정용인 것을 특징으로 하는 전자 부품용 점착테이프.
5. 제 1항에 있어서, 상기 내열기재가
   두께 5 내지 100㎛이고,
   강도 200 내지 500MPa이며,
   유리전이 온도 110 내지 450℃이며,
   50 내지 200℃에서 내열기재의 열팽창계수가 1 내지 35ppm/℃이고,
   상온 탄성률이 1 내지 10GPa인 것을 특징으로 하는 전자부품용 점착테이프.