KR20200130173A - 반도체 회로 접속용 접착제 조성물, 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지 - Google Patents

반도체 회로 접속용 접착제 조성물, 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열가소성 수지; 열경화성 수지; 경화제; 및 특정 구조의 경화 촉매 화합물을 포함하는 반도체 접착용 수지 조성물과 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지에 관한 것이다.

Description

반도체 회로 접속용 접착제 조성물, 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지{ADHESIVE COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR CIRCUIT CONNECTION, ADHESIVE FILM, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR PACKAGE, AND SEMICONDUCTOR PACKAGE USING THE SAME}
본 발명은 반도체 회로 접속용 접착제 조성물, 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지에 관한 것이다.
최근 전자기기의 소형화, 고기능화, 대용량화 추세가 확대되고 이에 따른 반도체 패키지의 고밀도화, 고집적화에 대한 필요성이 급격히 커짐에 따라 반도체 칩 크기가 점점 커지고 있으며 집적도 측면에서도 개선하기 위하여 칩을 다단으로 적층하는 스택패키지 방법이 점차로 증가하고 있다.
또한, 최근에는 실리콘관통전극(TSV)를 이용한 반도체가 개발되며 범프(Bump) 접합을 통한 신호전달이 이루어지고 있다. 이러한 범프 접합을 위하여 주로 열압착 본딩 기술이 적용되고 있는데, 이 때, 열압착 본딩 기술에서 접착제가 갖는 열에 대한 경화 특성이 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도에 영향을 미친다.
각 TSV층 사이를 충진할 접착제로서 페이스트(Paste) 형태의 비전도성 페이스트(Non Conductive Paste, NCP)가 개발되었으나 범프(Bump)의 피치(Pitch)가 좁아지며 점점 충진이 어려워지는 문제점이 있었고, 이를 극복하기 위해 필름 형태로 구현된 비전도성 필름(Non-conductive Film, NCF)가 개발되고 있다.
범프 접합을 위한 열압착 본딩 시 접착제는 고온에서 경화가 급격하게 진행되어야 하며, 상온에서는 경화가 억제되어 보관 안정성이 좋아야 한다. 이러한 접착제에는 경화도의 조절을 위하여 촉매가 중요한 역할을 하게 되고 이를 위한 열 잠재성 촉매(a thermally-latent catalyst)에 대한 개발이 이루어지고 있다.
본 발명은 열압착 본딩 시 고온 하에서 단시간 내에 경화 가능하면서도 상온 하에서의 우수한 보관 안정성을 갖는 반도체 회로 접속용 접착제 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 반도체 회로 접속용 접착제 조성물을 포함한 접착 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 접착 필름을 이용한 반도체 패키지 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 접착 필름을 이용한 반도체 패키지를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 열가소성 수지; 열경화성 수지; 경화제; 및 하기 화학식1로 표시되는 경화촉매를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물이 제공된다.
[화학식1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R1은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 하나이고,
R2 은 하기 화학식 2로 표시되는 작용기이고,
R3 및 R4 중 적어도 하나는 전자 끌개 작용기이고, 나머지는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나이고,
[화학식 2]
Figure pat00002
R5는 수소, 히드록시기, 아미노기, 할로겐, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 8의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
본 명세서에서는 또한, 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 반도체용 접착 필름이 제공된다.
본 명세서에서는 또한, 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판; 및 반도체 기판;을 열압착 본딩하는 단계를 포함하는, 반도체 패키지 제조방법이 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 반도체 회로 접속용 접착제 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서 '제 1' 및 '제 2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 중량평균분자량은 Agilent mixed B 칼럼을 이용하여 Aters사 alliance 2695 기기를 이용하여, 평가 온도는 40 ℃이며, Tetrahydrofuran을 용매로서 사용하였으며 유속은 1.0 mL/min의 속도로, 샘플은 1 mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 100㎕ 의 양으로 공급하며, 폴리스티렌 표준을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 의 값을 구하였다. 폴리스티렌 표준품의 분자량은 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000의 9종을 사용하였다.
본 명세서에서, "치환"이라는 용어는 화합물 내의 수소 원자 대신 다른 작용기가 결합하는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정되지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카르보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미드기; 1차 아미노기; 카르복시기; 술폰산기; 술폰아미드기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알콕시실릴알킬기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 다가 작용기(multivalent functional group)는 임의의 화합물에 결합된 복수의 수소 원자가 제거된 형태의 잔기로 예를 들어 2가 작용기, 3가 작용기, 4가 작용기를 들 수 있다. 일 예로, 사이클로부탄에서 유래한 4가의 작용기는 사이클로부탄에 결합된 임의의 수소 원자 4개가 제거된 형태의 잔기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로젠기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 상기 직쇄 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 20인 것이 바람직하다. 또한, 상기 분지쇄 알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실, 2,6-디메틸헵탄-4-일 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 상기 알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로 알킬기는 상술한 알킬기에 할로젠기가 치환된 작용기를 의미하며, 할로젠기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다. 상기 할로알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 아렌(arene)으로부터 유래한 1가의 작용기로, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아릴기는 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에서,
Figure pat00003
, 또는
Figure pat00004
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에서, 직접결합 또는 단일결합은 해당 위치에 어떠한 원자 또는 원자단도 존재하지 않아, 결합선으로 연결되는 것을 의미한다.
Ⅰ. 반도체 접착용 수지 조성물
발명의 일 구현예에 따르면, 열가소성 수지; 열경화성 수지; 경화제; 및 상기 화학식1의 경화촉매를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물이 제공될 수 있다.
본 발명자들은 반도체 소자의 접착 또는 패키징에 사용될 수 있는 성분에 대한 연구를 진행하여, 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물과 같이, 화학식1의 화합물을 포함하는 경우, 종래 반도체 접착용 수지 조성물에 비해, 반도체 패키지 제조 공정 중 열압착 본딩 시 고온 하에서 단시간 내에 경화 가능하면서도 상온 하에서의 우수한 보관 안정성을 갖는다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
구체적으로, 상기 화학식1의 R2로 표시되는 바와 같이, 이미다졸 화합물에 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 치환됨에 따라, 이미다졸 화합물의 비공유 전자쌍을 포함하는 질소 원자의 친핵성이 감소할 뿐만 아니라, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기에 의한 입체 장애가 유발될 수 있다.
즉, 상온에서는 촉매의 비활성화를 통해 경화 반응을 지연시킬 수 있고, 열압착 본딩 시 경화 온도 이상의 고온에서는 촉매가 활성화 되어, 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물이 고온에서 빠른 속도로 경화하는 특성과 상온에서 장기간의 보관안정성을 가질 수 있다.
또한, 종래 널리 사용되어오던 비치환된 이미다졸 화합물 또는 탄화수소 및/또는 할로젠기만 치환된 이미다졸 화합물은 약 150 ℃ 에서 경화가 시작되어 경화도 조절이 어려운 기술적 문제가 발생하였다. 반면 본 발명에 따른 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 화학식 2와 같이, 카보닐기를 포함하는 작용기가 적어도 하나 이상 결합한 화합물을 포함함으로써, 종래 널리 비치환된 이미다졸 화합물 또는 탄화수소 및/또는 할로젠기만 치환된 이미다졸 화합물에 비하여 보다 비공유 전자쌍의 친핵성이 감소할 뿐만 아니라 벌키(bulky)한 구조를 형성할 수 있고, 이에 따라 상기 화학식1의 화합물의 반응성이 감소하여 상온에서는 반응 속도를 지연시켜 저장 안정성 향상 효과를 보다 증대시킬 수 있으며, 200 ℃ 이상에서는 경화가 급격하게 진행되어 반도체 패키지 제조에 있어 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 현저하게 증가할 수 있다.
보다 자세히 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물을 살펴보면, 상기 화학식 1에서, R1은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 하나이고, R2 은 하기 화학식 2로 표시되는 작용기이고, R3 및 R4 중 적어도 하나는 전자 끌개 작용기이고, 나머지는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 작용기는 -(C=O)-결합을 포함함에 따라, 전자 끌개로 작용할 수 있다. 즉, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 화학식 2로 표시되는 작용기로 치환됨에 따라, 상기 화학식 1의 화합물에 포함되는 질소 원자의 비공유 전자쌍이 가지는 친핵성이 감소하여 상기 화학식1의 화합물을 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성 및 높은 경화 온도를 가질 수 있다.
또한, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기는 -(C=O)-결합을 포함함에 따라, 종래 널리 사용된 할로젠기 등의 전자 끌개 작용기와 비교하여 벌키(bulky)한 구조를 형성할 수 있고, 이에 따라 상기 화학식1의 화합물을 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성, 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 구현될 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면 상기 화학식 1의 R1은 수소일 수 있다.
상기 화학식 1의 R1이 수소인 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매는 토토머화에 의하여 아래와 같은 공명 구조를 가질 수 있다.
Figure pat00005
즉, 상기 화학식 1의 R1이 수소임에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매가 토토머화에 의하여 상기와 같은 공명 구조을 가지는 경우, 상기 화학식 1의 R3 및 R4 는 동일한 화학적 위치를 가지는 것으로, 위치 선택성이 없을 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1의 R2 은 상기 화학식 2로 표시되는 작용기일 수 있다.
이미다졸 화합물에 있어 R2 위치에 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 결합함에 따라, 토토머화와 관계없이 두 작용기에 모두 영향을 줄 수 있는 인접한 위치적 특징으로 인하여 전자끌개로서의 역할이 효과적으로 구현되어, 상기 화학식 1의 화합물에 포함되는 질소 원자의 비공유 전자쌍이 가지는 친핵성이 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 화학식1의 화합물을 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성 및 높은 경화 온도를 가질 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 적어도 하나는 전자 끌개 작용기이고, 나머지는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 적어도 하나는 전자 끌개 작용기임에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매에 있어 상기 화학식 2로 표시되는 작용기 이외에, 적어도 하나 이상의 전자 끌개 작용기가 더 치환될 수 있다. 이에 따라, 이미다졸 화합물의 비공유 전자쌍을 포함하는 질소 원자의 친핵성이 감소하여 상온에서 촉매의 비활성화를 통해 경화 반응을 지연시킬 수 있다.
상술한 발명의 다른 구현예에 따라, 상기 화학식 1의 R1이 수소이고, 상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 하나가 전자 끌개 작용기임에 따라, 상기 화학식 1로 표시되는 경화 촉매에 있어, 이미다졸 화합물의 2번 탄소 및 5번 탄소에 전자 끌개 작용기가 치환될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 하나는 전자 끌개 작용기이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
즉, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매에 있어 상기 화학식 2로 표시되는 작용기를 포함하여 2 개의 전자 끌개 작용기가 치환될 수 있다. 이에 따라, 이미다졸 화합물의 비공유 전자쌍을 포함하는 질소 원자의 친핵성이 감소하여 상온에서 촉매의 비활성화를 통해 경화 반응을 지연시킬 수 있다.
이와 달리, R3 및 R4 이 모두 전자 끌개 작용기로 치환되는 경우, 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매의 반응성이 지나치게 감소하여, 200 ℃ 이상에서도 경화가 충분히 진행되지 않아 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 감소할 수 있다.
또는, 상기 화학식 1의 R1이 수소가 아닌 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매가 토토머화 되더라도 R3 및 R4 는 상이한 화학적 위치를 가진다. 즉, 발명의 일 구현예에서 상기 화학식 1의 R1이 수소가 아닌 경우, 상기 화학식 1의 R4 는 전자 끌개 작용기이고, R3는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
한편, 상기 화학식 1에서 상기 전자 끌개 작용기는 상기 화학식 2로 표시되는 작용기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나일 수 있다.
즉, 상기 화학식 1에서 R3 및 R4 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 작용기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, 나머지는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있으며,
보다 구체적으로는 상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 작용기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
이에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 경화 촉매가 2 개의 전자 끌개 작용기로 치환되고, 그 중 적어도 하나가 상기 화학식 2로 표시되는 작용기 일 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 2의 R5는 수소, 히드록시기, 아미노기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 8의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나임에 따라, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기는 포르밀기, 카복시산기, 아마이드기, 아실기, 케토닐기, 에스터기 중 하나 일 수 있다.
바람직하게는, 상기 화학식 2의 R5은 수소, 히드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있으며, 이에 따라 상기 화학식 2로 표시되는 작용기는 포르밀기, 카복시산기, 에스터기 중 하나 일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 경화 촉매는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식3]
Figure pat00006
상기 화학식 3에서, R6은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 하나이고, R7은 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 또는 탄소수 1 내지 10 의 에스터기 중 하나이고, R8 및 R9 중 하나는 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 탄소수 1 내지 10 의 에스터기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나이다.
구체적으로, 상기 화학식3의 R7로 표시되는 바와 같이, 이미다졸 화합물에 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 또는 탄소수 1 내지 10 의 에스터기 중 하나가 치환됨에 따라, 이미다졸 화합물의 비공유 전자쌍을 포함하는 질소 원자의 친핵성이 감소할 뿐만 아니라, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기에 의한 입체 장애가 유발될 수 있다.
즉, 상온에서는 촉매의 비활성화를 통해 경화 반응을 지연시킬 수 있고, 열압착 본딩 시 경화 온도 이상의 고온에서는 촉매가 활성화 되어, 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물이 고온에서 빠른 속도로 경화하는 특성과 상온에서 장기간의 보관안정성을 가질 수 있다.
또한, 종래 널리 사용되어오던 비치환된 이미다졸 화합물 또는 탄화수소 및/또는 할로젠기만 치환된 이미다졸 화합물은 약 150 ℃ 에서 경화가 시작되어 경화도 조절이 어려운 기술적 문제가 발생하였다. 반면 본 발명에 따른 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 화학식3의 R7과 같이, 카보닐기를 포함하는 작용기가 적어도 하나 이상 결합한 화합물을 포함함으로써, 종래 널리 비치환된 이미다졸 화합물 또는 탄화수소 및/또는 할로젠기만 치환된 이미다졸 화합물에 비하여 보다 비공유 전자쌍의 친핵성이 감소할 뿐만 아니라 벌키(bulky)한 구조를 형성할 수 있고, 이에 따라 상기 화학식1의 화합물의 반응성이 감소하여 상온에서는 반응 속도를 지연시켜 저장 안정성 향상 효과를 보다 증대시킬 수 있으며, 200 ℃ 이상에서는 경화가 급격하게 진행되어 반도체 패키지 제조에 있어 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 현저하게 증가할 수 있다.
상기 화학식3의 R7는 -(C=O)-결합을 포함함에 따라, 전자 끌개로 작용할 수 있다. 즉, 상기 화학식 3의 경화 촉매는 -(C=O)-결합을 포함하는 작용기로 치환됨에 따라, 질소 원자의 비공유 전자쌍이 가지는 친핵성이 감소하여 상기 화학식3의 경화 촉매를 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성 및 높은 경화 온도를 가질 수 있다.
또한, 상기 화학식3의 R7은 -(C=O)-결합을 포함함에 따라, 종래 널리 사용된 할로젠기 등의 전자 끌개 작용기와 비교하여 벌키(bulky)한 구조를 형성할 수 있고, 이에 따라 상기 화학식 3의 경화 촉매를 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성, 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 구현될 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면 상기 화학식 3의 R6은 수소일 수 있다.
상기 화학식 3의 R6 이 수소임에 따른 효과는, 상기 화학식 1의 R1 에 대하여 상술한 바와 같다. 즉, 이미다졸 화합물에 있어 R6 위치에 -(C=O)-결합을 포함하는 작용기가 결합함에 따라, 토토머화와 관계없이 두 작용기에 모두 영향을 줄 수 있는 인접한 위치적 특징으로 인하여 전자끌개로서의 역할이 효과적으로 구현되어, 상기 화학식 3의 화합물에 포함되는 질소 원자의 비공유 전자쌍이 가지는 친핵성이 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 화학식3의 화합물을 포함하는 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상온에서 반응속도가 지연되어 우수한 저장 안정성 및 높은 경화 온도를 가질 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 3의 R8 및 R9 중 하나는 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 탄소수 1 내지 10 의 에스터기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 3의 R8 및 R9 중 하나는 니트로기이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
상술한 발명의 다른 구현예에 따라, 상기 화학식 3의 R6 이 수소이고, 상기 화학식 3의 R8 및 R9 중 하나가 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 탄소수 1 내지 10 의 에스터기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나임에 따라, 상기 화학식 3로 표시되는 화합물에 있어, 이미다졸 화합물의 2번 탄소 및 5번 탄소에 전자 끌개 작용기가 치환될 수 있다.
이와 달리, R8 및 R9 이 모두 전자 끌개 작용기로 치환되는 경우, 상기 화학식3로 표시되는 화합물의 반응성이 지나치게 감소하여, 200 ℃ 이상에서도 경화가 충분히 진행되지 않아 패키지 제조 공정성 및 패키지 신뢰도가 감소할 수 있다.
또는, 상기 화학식 3의 R6 이 수소가 아닌 경우, 상술한 바에 따라 상기 화학식 3의 R9 는 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 탄소수 1 내지 10 의 에스터기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, R8는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매는 하기 화학식 1-1 내지 1-5로 표시되는 화합물 중 하나를 포함할 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00007
[화학식 1-2]
Figure pat00008
[화학식 1-3]
Figure pat00009
[화학식 1-4]
Figure pat00010
[화학식 1-5]
Figure pat00011
한편, 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매는 200 ℃ 이상의 온도에서 상기 열가소성 수지; 열경화성 수지; 또는 경화제 중 적어도 하나와 반응을 진행할 수 있다.
즉, 상기 화학식 1로 표시되는 경화촉매는 상술한 바와 같이 상기 화학식 2로 표시되는 작용기를 적어도 하나 포함함에 따라, 반응 속도가 조절되어 상온에서는 반응이 느려 우수한 보관안전성을 구현하면서도, 200 ℃ 이상의 온도에서는 상기 열가소성 수지; 열경화성 수지; 또는 경화제 중 적어도 하나와 반응을 급격하게 진행하여, 경화도 조절이 용이한 기술적 효과가 구현될 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100중량부 대비 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매 0.05 중량부 이상 15중량부 이하를 포함할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물에 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100중량부 대비 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매가 0.05 중량부 미만으로 포함되는 경우, 반도체 패키지 제조시 열압착 본딩단계에서 경화도 확보가 되지 않거나 반응 온도 구간이 넓게 나타나 특정 온도에서 빠르게 경화되는 속경화 특성을 잃을 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물에 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100중량부 대비 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매가 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 반도체 패키지 제조시 열압착 본딩 단계 이전에 상온에서도 일부 촉매가 활성화 되어 반응이 진행될 수 있기 때문에 저장 안정성이 불량해지는 기술적 문제가 발생할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 폴리이미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 페녹시, 반응성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 (메타)아크릴레이트계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 수지를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 열가소성 수지로, -10 ℃ 내지 30 ℃의 유리전이온도 및 200,000 내지 1,000,000 g/mol의 중량평균분자량을 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지가 적용될 수 있다.
상기 아크릴계 수지는 에폭시기 함유 아크릴 공중합체로서, 전체 중량 중 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트를 1 중량% 내지 25 중량%, 혹은 2 중량% 내지 20 중량%, 혹은 2.5 중량% 내지 15 중량%로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (메타)아크릴레이트계 수지 내 에폭시기 함량이 1 중량% 미만일 경우 에폭시 수지와의 상용성과 접착력이 충분하지 않고, 25 중량%를 초과하면 경화에 의한 점도 상승 속도가 너무 빨라 반도체 소자의 열압착 공정에서 솔더 범프의 접합 및 매립이 충분히 이루어 지지 않을 수 있다.
상기 열가소성 수지는 접착 필름 제조시 조성물의 흐름성 제어 등을 고려하여, 상기 열경화성 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 1,500 중량부로 포함될 수 있다.
상기 열경화성 수지는 고상 에폭시 수지 및 액상 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 에폭시 수지는 비스페놀계 에폭시 수지, 바이페닐계 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지, 플로렌계 에폭시 수지, 페놀노볼락계 에폭시 수지, 크레졸노볼락계 에폭시 수지, 비스페놀 노볼락계 에폭시 수지, 비페닐 노볼락계 에폭시 수지, 트리스하이드록실페닐메탄계 에폭시 수지, 테트라페닐메탄계 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 및 지환식 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
여기서, 상기 비스페놀계 에폭시 수지로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 수소첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
상기 열경화성 수지로 2 종의 에폭시 수지가 적용되는 경우, 10 내지 35 ℃ 하에서 액상인 에폭시 수지와 10 내지 35 ℃ 하에서 고상인 에폭시 수지를 1: 0.1 내지 1: 5의 중량비로 혼합하여 사용될 수 있다.
이때, 상기 고상인 에폭시 수지의 함량이 상기 액상인 에폭시 수지에 대해 0.1 중량비 미만이면, 다이 어태치 공정시 수지가 과다하게 흘러나와 오염을 유발할 수 있고, 접착층의 끈적임이 강하여 픽업 특성이 현저히 저하될 수 있다. 반면에, 상기 고상인 에폭시 수지의 함량이 상기 액상인 에폭시 수지에 대해 5.0 중량비를 초과하면 열가소성 수지와의 상용성, 반응성 측면에서 불리할 수 있다.
그리고, 상기 에폭시 수지는 50 ℃ 내지 100 ℃의 연화점을 갖는 바이페닐계 에폭시 수지와 함께 50℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 50℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 비스페놀A 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 에폭시 수지를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 에폭시 수지는 50℃내지 100℃의 연화점을 갖는 바이페닐계 에폭시 수지 대비 상기 50℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 50℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 비스페놀A 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 에폭시 수지를 0.25 내지 1.25, 또는 0.3 내지 1.1의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 100 내지 1,000의 평균 에폭시 당량을 가질 수 있다. 상기 평균 에폭시 당량은 상기 에폭시 수지에 포함되는 각각의 에폭시 수지의 중량 비율 및 에폭시 당량을 바탕으로 구할 수 있다.
상기 열경화성 수지는, 전체 수지 조성물 중 고형분 함량 100 중량부를 기준으로 15 내지 80 중량부로 사용될 수 있다.
상기 경화제는 70 ℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 경화제로는 노볼락계 페놀 수지가 바람직하게 적용될 수 있다.
상기 노볼락계 페놀 수지는 반응성 작용기 사이에 고리가 위치하는 화학 구조를 갖는다. 이러한 구조적 특성으로 인하여, 상기 노볼락계 페놀 수지는 상기 접착제 조성물의 흡습성을 보다 낮출 수 있으며, 고온의 IR 리플로우 공정에서 안정성을 보다 높일 수 있어서, 접착 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 노볼락계 페놀 수지의 구체적인 예로는 노볼락 페놀 수지, 자일록 노볼락 페놀 수지, 크레졸 노볼락 페놀 수지, 바이페닐 노볼락 페놀 수지, 비스페놀A 노볼락 페놀 수지, 및 비스페놀F 노볼락 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 들 수 있다.
70 ℃ 이상의 연화점을 갖는 노볼락계 페놀 수지는 접착제 조성물의 경화 후 충분한 내열성, 강도 및 접착성을 가질 수 있도록 한다. 하지만, 상기 노볼락계 페놀 수지의 연화점이 너무 높으면 상기 접착제 조성물의 유동성이 낮아져서 실제 반도체 제조 공정에서 접착제 내부에 빈 공간(void)가 생성되어 최종 제품의 신뢰성이나 품질을 크게 저하시킬 수 있다.
상기 경화제의 함량은 최종 제조되는 접착 필름의 물성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 상기 경화제는 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이상 700 중량부 이하 또는 30 중량부 이상 300 중량부 이하로 사용될 수 있다.
한편, 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 무기 충전재를 더 포함할 수 있다.
상기 무기 충전재로는 알루미나, 실리카, 황산바륨, 수산화 마그네슘, 탄산 마그네슘, 규산 마그네슘, 산화 마그네슘, 규산 칼슘, 탄산 칼슘, 산화 칼슘, 수산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 및 붕산 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 입자가 적용될 수 있다.
이온성 불순물을 흡착하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이온 흡착제를 무기 충진제로 사용할 수도 있다. 상기 이온 흡착제로는 수산화 마그네슘, 탄산마그네슘, 규산 마그네슘, 산화 마그네슘 같은 마그네슘계, 규산 칼슘, 탄산칼슘, 산화칼슘, 알루미나, 수산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 지르코늄계 무기물, 및 안티몬 비스무트계 무기물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 무기 입자가 적용될 수 있다.
상기 무기 충전재는 0.01 내지 10 ㎛, 혹은 0.02 내지 5.0 ㎛, 혹은 0.03 내지 2.0 ㎛의 평균 입경(최장 외경 기준)을 갖는 것이 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 무기 충전재의 입경이 너무 작을 경우 상기 접착제 조성물 내에서 쉽게 응집될 수 있다. 반면에, 상기 무기 충전재의 입경이 너무 클 경우 상기 무기 충전재에 의한 반도체 회로의 손상 및 접착 필름의 접착성 저하가 유발될 수 있다.
상기 무기 충전재의 함량은 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이상 300 중량부 이하, 또는 15 중량부 이상 250 중량부 이하로 사용될 수 있다.
상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 솔더의 산화막 제거를 위한 플럭스, 레벨링제, 소포제등의 첨가제를 추가적으로 첨가할 수 있다.
또한, 상기 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 반도체 접착용 수지 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이상 200 중량부 이하의 유기 용매를 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 함량은 상기 접착제 조성물 및 최종적으로 제조되는 접착 필름의 물성이나 제조 공정을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 유기 용매는 에스터류, 에터류, 케톤류, 방향족 탄화수소류, 및 설폭사이드류로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상의 화합물일 수 있다.
상기 에스터류 용매는 아세트산 에틸, 아세트산-n-뷰틸, 아세트산 아이소뷰틸, 폼산 아밀, 아세트산 아이소아밀, 아세트산 아이소뷰틸, 프로피온산 뷰틸, 뷰티르산 아이소프로필, 뷰티르산 에틸, 뷰티르산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 감마-뷰티로락톤, 엡실론-카프로락톤, 델타-발레로락톤, 옥시아세트산 알킬(예: 옥시아세트산 메틸, 옥시아세트산 에틸, 옥시아세트산 뷰틸(예를 들면, 메톡시아세트산 메틸, 메톡시아세트산 에틸, 메톡시아세트산 뷰틸, 에톡시아세트산 메틸, 에톡시아세트산 에틸 등), 3-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 3-옥시프로피온산 메틸, 3-옥시프로피온산 에틸 등(예를 들면, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸 등), 2-옥시프로피온산 알킬에스터류(예: 2-옥시프로피온산 메틸, 2-옥시프로피온산 에틸, 2-옥시프로피온산 프로필 등(예를 들면, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸), 2-옥시-2-메틸프로피온산 메틸 및 2-옥시-2-메틸프로피온산 에틸(예를 들면, 2-메톡시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-에톡시-2-메틸프로피온산 에틸 등), 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-옥소뷰탄산 메틸, 2-옥소뷰탄산 에틸 등일 수 있다.
상기 에테르류 용매는 다이에틸렌글라이콜다이메틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글라이콜 모노메틸에테르, 에틸렌글라이콜 모노에틸에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 다이에틸렌글라이콜 모노메틸에테르, 다이에틸렌글라이콜 모노에틸에테르, 다이에틸렌글라이콜 모노부틸에테르, 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르, 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글라이콜 모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글라이콜 모노프로필에테르아세테이트 등일 수 있다.
상기 케톤류 용매는 메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, 2-헵탄온, 3-헵탄온, N-메틸-2-피롤리돈 등일 수 있다.
상기 방향족 탄화수소류 용매는 톨루엔, 자일렌, 아니솔, 리모넨 등일 수 있다.
상기 설폭사이드류 용매는 다이메틸설폭사이드 등일 수 있다.
이 밖에도, 상기 반도체 접착용 수지 조성물은 커플링제를 포함할 수 있다. 상기 커플링제의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸-디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필-트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필-트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-트리에톡실리-N-(1,3 디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, 머캅토가 함유된 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등이 바람직하게 적용될 수 있다.
Ⅱ. 반도체용 접착 필름
발명의 다른 일 구현 예에 따르면, 상술한 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함하는 반도체용 접착 필름이 제공된다. 상기 경화물이란, 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 경화공정을 거쳐 얻어지는 물질을 의미한다.
상기 반도체용 접착 필름은 상술한 구현 예의 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함함에 따라, 상온 하에서 우수한 보관 안정성을 나타내면서도, 열압착 본딩시에는 고온 하에서 단시간 내에 경화 가능한 특성을 나타낼 수 있다.
상기 반도체용 접착 필름을 지지하기 위한 지지 기재로는, 내열성이나 내약품성이 우수한 수지 필름; 상기 수지 필름을 구성하는 수지를 가교 처리한 가교 필름; 또는 상기 수지 필름의 표면에 실리콘 수지 등을 도포하여 박리 처리한 필름 등이 이용될 수 있다.
상기 수지 필름을 구성하는 수지로는 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔과 같은 폴리올레핀, 염화비닐, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌 아세트산비닐 공중합체, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리우레탄 등을 적용할 수 있다.
상기 지지 기재의 두께는 특별히 한정되지 않지만 3 내지 400 ㎛, 혹은 5 내지 200 ㎛, 혹은 10 내지 150 ㎛일 수 있다.
상기 접착층은 상술한 반도체 접착용 수지 조성물로 이루어진다. 상기 반도체 접착용 수지 조성물에 관한 내용은 상술한 바와 같다.
또한, 필요에 따라, 상기 지지 기재와 상기 접착층 사이에는 상기 점착층이 개재될 수 있다. 상기 점착층으로는 이 분야에 공지된 것이 특별한 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 보호 필름의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에 공지된 플라스틱 필름이 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 필름은 저밀도 폴리에틸렌, 선형 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌의 랜덤 공중합체, 폴리프로필렌의 블록 공중합체, 호모폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐(polymethylpentene), 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸렌-아이오노머 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리부텐, 스틸렌의 공중합체 등의 수지를 포함하는 플라스틱 필름일 수 있다.
상기 반도체용 접착 필름은, 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 구성 성분을 혼합한 후, 이를 지지 기재 상에 소정의 두께로 코팅하여 접착층을 형성하고, 상기 접착층을 건조하는 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 반도체용 접착 필름은 상기 지지 기재 상에 접착층을 형성한 후 상기 접착층 상에 보호 필름을 적층하는 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 상기 반도체용 접착 필름은 상기 지지 기재 상에 점착층을 형성한 후 상기 점착층 상에 접착층 및 보호 필름을 순차로 적층하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 지지 기재 상에 접착층을 형성하는 방법은, 상기 접착제 조성물을 그대로 혹은 적절한 유기 용매에 희석하여 콤마 코터, 그라비아 코터, 다이 코터, 리버스 코터 등 공지의 수단으로 상기 지지 기재 또는 이형 필름 상에 도포한 후, 60 ℃ 내지 200 ℃의 온도에서 10 초 내지 30 분 동안 건조시키는 방법이 이용될 수 있다.
필요에 따라, 상기 접착층의 충분한 가교 반응을 진행시키기 위한 에이징 공정이 추가적으로 수행될 수 있다.
상기 접착층의 두께는 1 내지 500 ㎛, 혹은 5 내지 100 ㎛, 혹은 5 내지 50 ㎛의 범위에서 적절히 조절될 수 있다. 상기 접착층의 두께가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 0.01 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위내에서 자유롭게 조절 가능하다. 상기 접착층의 두께가 특정 수치만큼 증가하거나 감소하는 경우 접착층에서 측정되는 물성 또한 일정 수치만큼 변화할 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 반도체용 접착 필름은 용융 점도가 6000 Pa.s 이하, 4000 Pa.s 이상 6000 Pa.s 이하, 4000 Pa.s 이상 5900 Pa.s 이하, 4200 Pa.s 이상 5813 Pa.s 이하, 4200 Pa.s 이상 5000 Pa.s 이하, 4200 Pa.s 이상 4900 Pa.s 이하, 4500 Pa.s 이상 4900 Pa.s 이하, 또는 4800 Pa.s 이상 4900 Pa.s 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 용융 점도는 상술한 일 구현예의 반도체용 접착 필름을 중첩하여 적층한 후 라미네이트한 시편에 대하여, TA사의 advanced rheometric expansion system(ARES)를 이용하여 측정한 측정값의 가장 낮은 수치의 점도값일 수 있다.
반도체용 접착 필름의 용융 점도가 6000 Pa.s을 초과하는 경우, 접착 필름을 적용한 반도체 패키지에 보이드가 잔존하기 쉬운 기술적 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 반도체용 접착 필름은 DSC onset 온도가 185 ℃ 이상, 185 ℃ 이상 250 ℃ 이하, 190 ℃ 이상 220 ℃ 이하, 195 ℃ 이상 213 ℃ 이하, 200 ℃ 이상 213 ℃ 이하, 205 ℃ 이상 213 ℃ 이하, 또는 210 ℃ 이상 213 ℃ 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 DSC onset 온도는 시차열분석기(DSC)를 이용하여 측정될 수 있으며, 초기 반응 peak이 형성되기 시작하는 부분과 baseline을 외삽하여 만나는 지점의 온도일 수 있다. 또한 상기 DSC onset 온도는 경화 시작 온도를 의미할 수 있다.
반도체용 접착 필름의 DSC onset 온도가 185 ℃ 미만인 경우, 저온에서 경화가 시작되어 경화도 조절이 어려운 기술적 문제가 발생할 수 있다.
바람직하게는, 상기 일 구현예의 반도체용 접착 필름이 용융 점도가 6000 Pa.s 이하이면서, 동시에 DSC onset 온도가 185 ℃ 이상일 수 있다. 즉, 상기 일 구현예의 반도체용 접착 필름은 185 ℃ 이상의 높은 DSC onset 온도를 가짐에 따라, 코팅시 건조 공정의 온도 영역에서 실질적으로 미세 반응이 나타나지 않으며 이에 따라 점도가 6000 Pa.s 이하의 낮은 용융 점도를 가질 수 있다.
상기 일 구현예의 반도체용 접착 필름이 용융 점도가 6000 Pa.s 이하이면서, 동시에 DSC onset 온도가 185 ℃ 이상임에 따라 접착 필름을 적용한 반도체 패키지에 보이드가 잔존하지 않을 뿐만 아니라, 반도체용 접착 필름의 경화도를 용이하게 조절할 수 있는 기술적 효과가 구현될 수 있다.
Ⅲ. 반도체 패키지 제조방법
발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판; 및 반도체 기판;을 열압착 본딩하는 단계를 포함하는, 반도체 패키지 제조 방법이 제공될 수 있다.
구체적으로, 상기 열압착 본딩(Thermo Compression Bonding) 공정은 120 ℃ 이상의 고온에서 일정 압력을 가하여 단시간 내에 수행하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 열압착 본딩하는 단계는, 120 ℃ 이상, 120 ℃ 이상 300 ℃ 이하, 또는 200 ℃ 이상 300 ℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다.
상기 열압착 본딩시 온도가 300 ℃ 이상이면 비전도성 필름이 열분해되어 아웃가스를 발생하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 열압착 본딩하는 단계는 10N 내지 300N, 또는 50N 내지 250N의 압력 조건 하에 0.5 초 내지 10 초, 또는 1 초 내지 15 초간 수행할 수 있다.
상기 열압착 본딩시 압력이 10N 이하이면 범프와 패드간의 접속이 어려운 문제가 있고, 300N 이상이면 범프에 손상이 가거나 칩이 깨질 우려가 있다.
또한, 상기 120 ℃ 이상의 고온에서 수행되는 열압착 본딩하는 단계 이전에, 50℃ 내지 150℃의 온도에서 0.1초 내지 10 초간 가접하는 단계가 수행될 수 있다.
또한, 상기 열압착 본딩하는 단계 전에, 반도체용 접착 필름의 점착층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 열압착 본딩 공정에서, 부분 경화된 반도체용 접착 필름이 사용됨으로써, 보이드나 레진 끼임이 발생하지 않으며, 필렛이 최소화되어 신뢰성이 향상된 반도체 패키지를 제조할 수 있다.
상기 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판의 제조는 상기 반도체용 접착 필름을 기판에 진공 라미네이션 (vacuum lamination)을 하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 일구현예에 따른 반도체 패키지 제조 방법은 열압착 본딩하는 단계 이전에 기판에 반도체용 접착 필름을 라미네이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에서 상기 기판에 반도체용 접착 필름을 라미네이션하는 단계는 40 내지 130 ℃ 혹은 40 내지 100 ℃에서 진공 조건 하에 수행하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 진공 라미네이션시, 그 온도가 40 ℃ 이하이면 필름의 유동성이 낮아 범프 사이가 채워지지 못하는 문제가 있고, 130℃ 이상이면 라미네이션 중 열경화가 일어나 용융점도가 상승하여 채움성이 발현되지 못하는 문제가 있다. 즉, 반도체 밀봉용 재료를 범프 기판에 진공 라미네이션시, 반도체용 접착 필름의 사용으로 상기 라미네이션 온도에서 미세 피치의 범프를 효과적으로 매립할 수 있다.
상기 기판에 반도체용 접착 필름을 라미네이션하는 단계 이후, 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판에 자외선을 조사하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판에 자외선을 조사하는 단계는, 0.1 내지 1000mJ/㎠의 광량으로 수행할 수 있다. 즉, 일정한 파장대를 갖는 UV를 사용하며 범프의 높이나 비전도성 필름의 두께, 기재필름과 점착층의 두께에 따라 다르지만, 상기 단계는 0.1 내지 1000mJ/㎠ 혹은 100 내지 1000 mJ/㎠ 혹은 300 내지 800 mJ/㎠의 광량을 이용하여 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상술한 반도체용 접착 필름을 이용하는 구성 외에, 통상의 패키징 공정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 패키징 공정은 반도체 칩의 불량을 검사하는 웨이퍼 검사 공정; 웨이퍼를 절단하여 낱개의 칩으로 분리하는 다이싱 공정; 분리된 칩을 회로 필름(circuit film) 또는 리드 프레임의 탑재판에 부착시키는 다이본딩 공정; 반도체 칩 상에 구비된 칩 패드와 회로 필름 또는 리드 프레임의 회로 패턴을 와이어와 같은 전기적 접속 수단으로 연결시키는 와이어 본딩 공정 등을 포함할 수 있다. 이때, 상기 다이싱 공정 전에는, 기판(웨이퍼)을 원하는 두께까지 thinning하기 위한 백 그라인딩(Back grinding)이 공정이 수행될 수 있다.
Ⅳ. 반도체 패키지
또한, 본 발명은 상술한 반도체용 접착 필름을 포함하는 반도체 패키지를 제공한다.
상기 반도체용 접착 필름은 상술한 반도체 패키지 제조방법에 의해 반도체 패키지에 도입될 수 있으며, 상기 반도체용 접착 필름은 상술한 바와 같이 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
상기 반도체용 접착 필름은 상기 일 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물로부터 제조되어 고온 하에서 단시간에 경화 가능하면서도 상온 하에서의 우수한 보관 안정성을 구현할 수 있다.
또한, 상기 일 구현예의 반도체 패키지는 상술한 반도체용 접착 필름을 포함함에 따라, 우수한 패키지 신뢰도를 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열압착 본딩시 고온 하에서 단시간에 경화 가능하면서도 상온 하에서의 우수한 보관 안정성을 갖는 반도체 접착용 수지 조성물, 이를 이용한 반도체용 접착 필름, 반도체 패키지 제조방법 및 반도체 패키지가 제공될 수 있다.
이하 발명의 구체적인 구현예를 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명의 구체적인 구현예를 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예, 비교예 및 참고예: 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지의 제조
실시예 1
(1) 반도체 접착용 수지 조성물의 제조
하기 표1에 나타난 바와 같이, 에폭시 수지의 경화제인 페놀 수지 KH-6021 (DIC사 제품, 비스페놀A 노볼락 수지) 40g; 에폭시 수지로서 RE-310S (일본 화약 제품, 비스페놀 A 에폭시 수지) 30g; YDCN-500-5P (국도화학 제품, 크레졸 노볼락 에폭시 수지) 35g, 열가소성 아크릴레이트 수지 KG-3015 (Mw: 90만, 유리전이온도: 10 ℃) 15g; 경화촉매로 하기 화학식 A로 표시되는 화합물 A 1.5g; 플럭스 1g 및 무기 충전재 (SC-2050, 아드마텍 구상 실리카) 75g 을 메틸에틸케톤에 혼합하여, 반도체 접착용 수지 조성물(고형분 45중량％ 농도)을 얻었다.
[화학식 A]
Figure pat00012
(2) 접착 필름의 제조
콤마 코터를 이용하여 상기 접착제 조성물을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 38㎛) 상에 도포한 후 110 ℃에서 3분간 건조하여 약 20㎛ 두께의 접착층이 형성된 접착 필름을 얻었다.
(3) 반도체 패키지의 제조
높이 15㎛ 및 피치 50㎛의 구리 필러에 무연 솔더(SnAgCu)가 3㎛ 높이로 형성되어 있는 반도체 소자인 범프칩(4.5mm X 4.5mm)을 포함하는 웨이퍼를 준비하였다.
상기 웨이퍼의 범프 면에 상기 접착 필름의 접착층이 위치하도록 하여 50 ℃ 에서 진공 라미네이션을 진행한 후, 각의 칩으로 개별화 하였다.
개별화된 범프칩은 열압착 본더를 이용하여 50㎛ 피치 접속 패드를 가지고 있는 6mm x 8mm 기재 칩에 열압착 본딩을 진행하였다. 그 때의 조건은, 헤드온도 100 ℃에서 2초간 100N으로 가접하고 100 ℃에서 10분간 방치한 후, 헤드 온도를 순간 260 ℃로 올려 4초간 100N으로 열압착 본딩을 진행하였다.
실시예 2
하기 표1에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 B로 표시되는 화합물 B를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 B]
Figure pat00013
실시예 3
하기 표1에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 C로 표시되는 화합물 C를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 C]
Figure pat00014
실시예 4
하기 표1에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 D로 표시되는 화합물 D를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 D]
Figure pat00015
.
실시예 5
하기 표1에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 E로 표시되는 화합물 E를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 E]
Figure pat00016
.
비교예 1
하기 표2에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 F로 표시되는 화합물 F(2,5-Chloro-4-EthylImidazole)을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 F]
Figure pat00017
비교예 2
하기 표2에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 G로 표시되는 화합물 G(2,5-bis(4-chlorophenyl)-1H-imidazole)을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 G]
Figure pat00018
비교예 3
하기 표2에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 H로 표시되는 화합물 H(3,3'-(1H-imidazole-2,5-diyl)dipropanenitrile)을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 H]
Figure pat00019
비교예 4
하기 표2에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 I로 표시되는 화합물 I을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 I]
Figure pat00020
참고예 1
하기 표2에 나타난 바와 같이, 경화촉매로 하기 화학식 J로 표시되는 화합물 J을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름 및 반도체 패키지를 제조하였다.
[화학식 J]
Figure pat00021
중량 (g) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
페놀수지 KH-6021 40 40 40 40 40
에폭시수지 RE-310S 30 30 30 30 30
YDCN-500-5P 35 35 35 35 35
아크릴 수지 KG-3015 15 15 15 15 15
촉매 화합물 A 1.5 - - - -
화합물 B - 1.5 - - -
화합물 C - - 1.5 - -
화합물 D - - - 1.5 -
화합물 E - - - - 1.5
충전재 SC-2050 80 80 80 80 80
중량 (g) 비교예1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 참고예 1
페놀 수지 KH-6021 40 40 40 40 40
에폭시수지 RE-310S 30 30 30 30 30
YDCN-500-5P 35 35 35 35 35
아크릴수지 KG-3015 15 15 15 15 15
촉매 화합물 F 1.5 - - - -
화합물 G - 1.5 - - -
화합물 H - - 1.5 - -
화합물 I - - - 1.5 -
화합물 J - - - - 1.5
충전재 SC-2050 80 80 80 80 80
*KH-6021: 페놀 수지 (DIC, 수산기 당량: 121 g/eq, 연화점 133 ℃)
*RE-310S: 에폭시 수지 (일본화약, 에폭시 당량 180 g/eq)
*YDCN-500-5P: 에폭시 수지(국도화학 제품, 크레졸 노볼락 에폭시 수지)
*KG-3015: 아크릴레이트계 수지(글리시딜메타아크릴레이트계 반복 단위 3중량% 포함, 유리 전이 온도: 10 ℃, 중량평균분자량 90만)
*SC-2050: 충전재 (아드마텍, 구상 실리카, 평균 입경 약 400㎚)
[실험예: 물성 평가]
시험예
(1) 용융 점도 측정
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 접착 필름을 두께 320㎛가 될 때까지 중첩하여 적층한 후 60 ℃의 롤 라미네이터를 이용하여 라미네이트하였다. 이후, 각 시편을 지름 8 ㎜의 원형으로 성형한 이후, TA사의 advanced rheometric expansion system(ARES)를 이용하여 5 rad/s의 전단 속도에서 10 ℃/분의 승온 속도를 적용하여 측정값의 가장 낮은 수치의 점도값을 용융점도로 판단하였다.
(2) DSC onset 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 접착 필름에 대하여 시차열분석기(DSC)를 이용하여 30 내지 300 ℃ 범위에서 10℃/min 속도로 측정 진행하였으며, 초기 반응 peak이 형성되기 시작하는 부분과 baseline을 외삽하여 만나는 지점의 온도를 onset로 지정하고 이를 경화 시작 온도로 지정하였다.
(3) 보이드 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 반도체 패키지에 대해 Scanning Acousitic Tomography(SAT)를 통하여 범프칩과 기재칩 사이에 보이드가 차지하는 면적이 1％ 이하가 되는 것을 합격(O)으로, 그리고 1％ 초과하는 것을 불합격(X)으로 평가하였다.
(4) 도통 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 반도체 패키지에 대해 데이지 체인 접속을 확인할 수 있었던 것을 합격(O)으로, 그리고 데이지 체인 접속을 확인할 수 없었던 것을 불합격(X)으로 평가하였다.
(5) 접속 상태 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 반도체 패키지에 대해 접속부를 단면 연마하여 노출시키고 광학 현미경으로 관찰하였다. 접속부에 접착 조성물 트랩핑이 보이지 않고 땜납이 배선에 충분히 젖어 있는 것을 합격(O)으로, 그리고 그 이외의 것을 불합격(X)으로 평가하였다.
(6) 상온 경시성 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 접착 필름을 25 ℃ 에서 방치 후, 일별로 시차열분석기(DSC)를 이용하여 △H peak 변화량을 계산하였으며, 상기 최저 용융점도 측정방법을 통해 최저용융점도의 변화량을 계산하였다. △H peak의 경우 변화율이 20% 이상, 최저 용융점도의 경우 변화율이 50% 이상 변화 시 경시변화가 있다고 판단하였다. 4주가 넘어서 경시변화가 있으면 합격(O)으로, 그리고 4주 이내에 경시변화가 있으면 불합격(X)으로 평가하였다.
(7) Stage 안정성 평가
실시예, 비교예 및 참고예에서 각각 얻어진 접착 필름을 시차열분석기 (DSC)에서 80℃로 각각 8시간, 24시간 등온 실험을 하였을 경우 △H peak 변화량을 계산하여 기존 △H peak에서부터의 변화율이 각각을 동시에 2% 이하와 10% 이하 인 경우 합격 (0)으로, 그리고 그 이외의 것을 불합격(X)로 평가하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예 5
용융점도 (Pa.s) 4874 5813 4256 4537 4640
DSC onset (℃) 213 198 204 205 195
보이드 O O O O O
도통 O O O O O
접속 상태 O O O O O
상온 경시성 O O O O O
Stage 안정성 O O O O O
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 참고예 1
용융점도 (Pa.s) 5712 4831 3985 4537 848
DSC onset (℃) 147 143 155 181 242
보이드 O O O O X
도통 O O O O X
접속 상태 O O O O X
상온 경시성 X X X O -
Stage 안정성 X X X X -
상기 표 3 및 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 5에서 제공되는 반도체용 접착 필름은 동등 수준의 용융 점도를 가지면서도 DSC onset 온도가 높게 나타난다는 점이 확인되었다. 또한, 실시예 1 내지 5의 접착 필름을 적용한 반도체 장치에서는 보이드가 실질적으로 잔존하지 않으며, 또한 100 ℃ 에서 가접 후 10분간 방치하는 시간 동안 △H peak 변화량의 낮아서 경시 변화가 발생하지 않으며, 도통 불량 및 접속 상태 불량 또한 발생하지 않았다는 점이 확인되었다.
이에 반하여, 비교예 1 내지 4의 접착 필름을 적용한 반도체 장치는 100 ℃ 에서 가접 후 10분간 방치하는 시간 동안 경시가 발생할 뿐만 아니라, 상온에서 보관 시에도 반응이 빠르게 진행되어 4주 이내에 경시 변화가 발생하는 것으로 확인되었다.
또한 참고예 1의 접착필름은 경화가 거의 진행되지 않았고, 접합한 칩들이 쉽게 떨어지는 현상이 일어났다. 이에 따라 도통 불량 및 접속 상태 불량이 발생하였고, 추가 실험이 불가능함이 확인되었다.

Claims (18)

  1. 열가소성 수지; 열경화성 수지; 경화제; 및 하기 화학식1로 표시되는 경화촉매를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물:
    [화학식1]
    Figure pat00022

    상기 화학식 1에서,
    R1은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 하나이고,
    R2 은 하기 화학식 2로 표시되는 작용기이고,
    R3 및 R4 중 적어도 하나는 전자 끌개 작용기이고, 나머지는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나이고,
    [화학식 2]
    Figure pat00023

    상기 화학식 2에서,
    R5는 수소, 히드록시기, 아미노기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 8의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2의 R5은 수소, 히드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나인, 반도체 접착용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자 끌개 작용기는 상기 화학식 2로 표시되는 작용기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나인, 반도체 접착용 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 R3 및 R4 중 하나는 전자 끌개 작용기이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나인, 반도체 접착용 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경화촉매는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물:
    [화학식3]
    Figure pat00024

    상기 화학식 3에서,
    R6은 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 중 하나이고,
    R7은 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 또는 탄소수 1 내지 10 의 에스터기 중 하나이고,
    R8 및 R9 중 하나는 포르밀기, 카복시산기, 탄소수 1 내지 10 의 아마이드기, 탄소수 1 내지 10 의 아실기, 탄소수 1 내지 10 의 케토닐기, 탄소수 1 내지 10 의 에스터기, 할로젠기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 니트로기, 시아노기, 설포닐기 또는 설폰산기 중 하나이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나이다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 화학식 3의 R8 및 R9 중 하나는 니트로기이고, 다른 하나는 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 중 하나인, 반도체 접착용 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식1로 표시되는 경화촉매는 하기 화학식 1-1 내지 1-5 로 표시되는 화합물 중 하나를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물:
    [화학식 1-1]
    Figure pat00025

    [화학식 1-2]
    Figure pat00026

    [화학식 1-3]
    Figure pat00027

    [화학식 1-4]
    Figure pat00028

    [화학식 1-5]
    Figure pat00029
    .
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화학식1로 표시되는 경화촉매는 200 ℃ 이상의 온도에서 상기 열가소성 수지, 열경화성 수지, 또는 경화제 중 적어도 하나와 반응을 진행하는, 반도체 접착용 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 접착용 수지 조성물 100 중량부 대비 상기 화학식1로 표시되는 경화촉매 0.05 중량부 이상 15 중량부 이하를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 고상 에폭시 수지 및 액상 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리이미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 페녹시, 반응성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 (메타)아크릴레이트계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 수지를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는 70 ℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지를 포함하는, 반도체 접착용 수지 조성물.
  13. 제1항의 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 반도체용 접착 필름.
  14. 제13항에 있어서,
    용융 점도가 6000 Pa.s 이하인, 반도체용 접착 필름.
  15. 제13항에 있어서,
    DSC onset 온도가 185 ℃ 이상인, 반도체용 접착 필름.
  16. 제13항의 반도체용 접착 필름이 라미네이션된 기판; 및 반도체 기판;을 열압착 본딩하는 단계를 포함하는, 반도체 패키지 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열압착 본딩하는 단계는,
    120 ℃ 이상에서 진행되는, 반도체 패키지 제조방법.
  18. 제13항의 반도체용 접착 필름을 포함하는, 반도체 패키지.
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