KR20210012504A - Fod 접착필름 및 이를 포함하는 반도체 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FOD 접착필름 및 이를 포함하는 반도체 패키지에 관한 것이다.
본 발명에 따른 FOD 접착필름은 접착층 및 상기 접착층의 일면에 서포트층이 적층된 적층구조;를 포함하고, 상기 서포트층의 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고, 상기 서포트층의 파단신율은 100% 이하이며, 상기 접착층의 파단신율은 20% 이상으로 제어됨으로 인해,FOD 접착필름의 절단 공정에서 불량률이 현저히 감소하는 효과를 갖는다.

Description

FOD 접착필름 및 이를 포함하는 반도체 패키지{FOD ADHESIVE FILM AND SEMICONDUCTOR PACKAGE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 FOD(Film on die) 적용 방식의 반도체 패키지에 적용되는 컨트롤러 다이 매립형 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키지에 관한 것이다.
종래의 반도체 패키지 제조과정에서는 리드 프레임이나 회로기판 부재에 반도체 칩을 부착함에 있어서 우선 다이 고정용 패드 부위에 액상 접착제를 주입, 도포하고 여기에 반도체 칩을 탑재한 후, 액상의 접착제 층을 일정 시간 고온 경화시킨 후, 반도체 칩의 본딩패드와 기판의 본딩 영역간을 전기적 신호 교환이 가능하게 와이어로 본딩하는 공정과 반도체 칩과 와이어 등을 감싸는 몰딩 공정을 행하는 다단계 과정의 공정법이 채택되어 왔다. 종래에 많이 사용되었던 액상 접착제는 돌출 또는 반도체 소자의 경사에 기인하는 와이어 본딩(wire bonding)시의 이상발생, 기포발생, 두께의 제어가 어려운 점 등의 단점이 있었다. 따라서, 최근에는 액상 접착제를 대신하여 접착 필름이 주로 사용되고 있는 추세이다.
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 스택 패키지 방법이 점차로 증가하고 있다.
이러한 반도체 패키지에서는 반도체 소자 간의 신호나 동작을 제어하기 위한 컨트롤러 다이(Controller die)가 사용되며, 컨트롤러 다이는 통상적으로 구조적 특성으로 인하여 반도체 외곽부 또는 반도체 상부측에 위치하고 있다.
하지만, 컨트롤러 다이가 반도체 외곽부에 위치하게 될 경우, 반도체 패키지의 면적이 증가하여 패키지 축소에 한계를 가지고 있으며, 반도체 상부측에 위치할 경우, 컨트롤러 접속에 필요한 와이어 길이가 길어짐에 따라, 저항이 증가하게 되어 고속 전송에 어려움을 지니고 있다.
따라서, 이 컨트롤러 다이를 반도체 적층부 하단에 매립함으로써 패키지 면적의 효율적 활용 및 신호의 고속 전송에 뛰어난 구조를 확보 할 수 있다. 컨트롤러 다이를 반도체 적층부 하단에 매립하기 위해서, 상기 컨트롤러 다이 보다 두꺼운 두께를 갖는 FOD(film over die) 접착필름이 사용되었다.
그러나, FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지는 FOD 접착필름의 위에 적층되는 반도체 다이(웨이퍼 칩)와 다이 어태치 필름 위에 적층되는 반도체 다이를 각각 별도로 관리해야 한다. 이에 따라, FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지는 일반 반도체 패키지 대비 총 수율이 감소하는 문제가 있다.
또한, FOD 접착필름을 반도체 패키지에 적용하는 가운데 FOD 접착필름이 일정 사이즈로 컷팅되는 절단 공정이 진행될 때 접착층의 융착 과다로 픽업 불량률이 증가하는 문제가 발생되어 왔다.
위와 같은 여러 문제점들 때문에 해당 업계에서는 FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지를 기피하는 현상이 발생하고 있다.
이에 따라, 위와 같은 문제점을 해결할 수 있는 신규의 FOD 접착필름이 요구된다.
본 발명은 상술한 기술적 문제점을 해결하기 위해 새로운 구조와 물성을 갖는 FOD 접착필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 제조 공정이 간단하고 제조 수율이 높은 FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 FOD 접착필름은 접착층의 일면에 서포트층이 적층된 신규의 적층구조를 포함한다. 그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 FOD 접착필름은 상기 서포트층과 접착층의 물성을 제어하여 불량을 억제한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 반도체패키지는 접착층의 일면에 서포트층이 적층된 신규의 적층구조를 갖는 FOD 접착필름을 포함하고, 컨트롤러 다이의 적어도 일부가 상기 접착층의 내부에 매립되어 있는 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 FOD 접착필름은 컷팅 공정 시 불량률 발생이 현저히 감소하는 우수한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지는 FOD 접착필름 위에 적층되는 반도체 다이와 다이 어태치 필름에 의해서 적층되는 반도체 다이를 별도로 관리할 필요가 없기 때문에, 종래의 FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지 대비 수율이 비약적으로 상승하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 FOD 접착필름을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 FOD 접착필름을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 FOD 접착필름이 반도체 패키지에 적용되는 공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 패키지를 도시한 단면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 FOD 접착필름 및 이를 포함하는 반도체 패키지에 대해 상세히 설명하기로 한다.
<FOD(film over die) 접착필름>
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)은 접착층(10) 및 상기 접착층(10)의 일면에 서포트층(20)이 적층된 적층구조;를 포함한다. 또한, 상기 서포트층(20)의 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고, 상기 서포트층(20)의 파단신율은 100% 이하이며, 상기 접착층(10)의 파단신율은 20% 이상이다.
종래의 FOD 접착필름은 오직 접착층 만이 반도체 패키지에 적용되었다. 이와 달리 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)은 접착층(10) 및 상기 접착층(10)의 일면에 서포트층(20)이 적층된 적층구조를 포함하고, 상기 적층구조가 반도체 패키지에 적용된다. 이처럼, 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)은 적어도 2층의 적층구조를 갖는 점에서, 종래의 FOD 접착필름과 구성상 차이가 있다.
도 3을 참조하면, 도 3에는 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)이 이송, 절단 및 픽업되어 후술할 반도체 패키지에 적용되기 위한 공정이 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)이 이형필름(30)을 포함하는 경우 먼저 이형필름이 제거되는 공정이 진행될 수 있다. 물론, FOD 접착필름(100)이 이형필름(30)을 포함하지 않는다면 이형필름 제거 공정은 생략된다.
다음으로, FOD 접착필름(100)은 이송 공정을 거쳐서 블레이드에 의해 일정 사이즈로 컷팅되는 절단 공정을 거친다. 이후 컷팅된 FOD 접착필름(100)은 픽업(pick up)되어 반도체 패키지에 적용된다.
이 때, 특히 상기 절단 공정에서 상기 서포트층(20)과 상기 접착층(10)이 서로 박리가 되어 불량이 발생한다. 그리고, 상기 절단 공정에서 특히 상기 서포트층(20)이 필름 연신에 의해 불량이 발생한다.
본 발명에 따른 FOD 접착필름은 상기 서포트층(20)과 상기 접착층(10)의 물성을 제어하여 절단 공정에서 발생하는 불량을 제거하였다.
본 발명의 FOD 접착필름에 포함된 서포트층(20)은 상기 접착층(10)의 일면에 적층되어 상기 접착층(10)의 일면을 보호하면서 다이 어태치 필름이 접착되어 있는 반도체 다이가 로딩될 수 있는 중간층 기능을 한다.
아울러, 상기 서포트층(20)은 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고 파단신율은 100% 이하로 제어된다.
상기 서포트층(20)의 표면에너지가 40 dyne/cm 미만인 경우, FOD 접착필름의 절단 공정에서 상기 서포트층(20)과 상기 접착층(10)이 서로 박리되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 상기 서포트층의 표면에너지가 40 dyne/cm 미만인 경우, 상기 서포트층(20)과 상기 접착층(10) 사이의 계면 밀착력 부족으로 인해 제품 불량이 발생할 수 있다. 바람직하게는 상기 서포트층(20)의 표면에너지의 상한을 100 dyne/cm 이하로 한정할 수 있다.
또한 상기 서포트층(20)의 파단신율이 100%를 초과하는 경우, FOD 접착필름의 절단 공정에서 상기 서포트층(20)의 필름연신에 의해 불량 문제가 발생할 수 있다. 바람직하게는 상기 서포트층(20)의 파단신율의 하한을 20% 이상으로 한정할 수 있다.
상기 서포트층(20)은 상술한 물성을 만족하면서, 상기 접착층(10)의 일면에 적층되고 상기 접착층(10)을 보호하며 또한 다이 어태치 필름이 접착되어 있는 반도체 다이가 로딩될 수 있는 폴리머 소재가 사용될 수 있다. 상기 폴리머 소재는 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN) 및 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK) 가운데 1종 이상의 재료를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 서포트층(20)은 5~50㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 서포트층(20)의 두께가 5㎛ 미만이면 상기 접착층(10)의 일면을 보호하기 위한 충분한 두께를 가지지 못하기 때문에 FOD 접착필름을 절단하는 과정에서 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 또한 상기 서포트층(20)의 두께가 50㎛를 초과하면 불필요하게 두꺼운 두께로 인해 단가가 상승하는 등의 문제가 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)은 접착층(10)을 포함하고, 상기 접착층(10)의 파단신율은 20% 이상으로 제어된다.
상기 접착층(10)의 파단신율이 20% 미만인 경우, FOD 접착필름의 절단 공정에서 상기 접착층(10)의 깨짐 현상으로 인해 절단면 불량 문제가 발생할 수 있다. 바람직하게는 상기 접착층(20)의 파단신율의 상한을 100% 이하로 한정할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 FOD 접착필름은 상기 서포트층(20)과 상기 접착층(10)의 물성을 제어하여, 절단 공정에서 발생하는 불량이 제거하는 특성을 갖는다.
아울러, 상기 서포트층(20)과 접착층(10)의 물성을 제어하기 위한 수단이 특별히 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 상기 서포트층(20)과 접착층(10)을 이루는 성분, 조성 등 여러 가지 수단을 적절히 조절하여 물성을 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 접착층은 아크릴 공중합체, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함할 수 있다.
상기 접착층에 포함된 아크릴 공중합체는 유리전이온도 0℃~20℃ 및 중량평균분자량 100,000 ~ 500,000인 아크릴 공중합체를 포함할 수 있다. 이때, 아크릴 공중합체의 중량평균분자량이 100,000 미만인 경우, 상기 접착층의 필름형성이 어렵고 또한 상기 접착층의 유동성이 과다해져서 와이어 본딩 패드 오염을 야기시킬 수 있다. 아울러, 아크릴 공중합체의 중량평균분자량이 500,000을 초과하면 고분자 중합이 어려워 실제적으로 적용은 어려울 뿐만 아니라, 코팅성이 불량 우려가 있다. 또한, 아크릴 공중합체의 유리전이온도가 0℃미만인 경우, 접착층 자체의 tack(끈적임) 특성이 강하게 발현하여 픽업(pick up) 공정에서 수율이 저하될 우려가 있으며, 유리전이온도가 20℃을 초과하면 부착 특성이 저하되어, 마운트(mount) 공정에서 보이드를 유발할 수 있다.
아울러, 상기 아크릴 공중합체는 에폭시기 함유 아크릴 공중합체로서, 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트 3 ~ 15 중량%를 포함할 수 있다. 아크릴 공중합체 내 에폭시기 함량이 3 중량% 미만이면 에폭시 수지와 상용성이 충분하지 않고, 에폭시기 함량이 15 중량%를 초과하면 경화에 의한 점도 상승 속도가 너무 빨라 경화 공정에서 열압에 의한 컨트롤러 다이의 매립이 충분히 이루어 지지 않을 수가 있다.
또한, 상기 접착층은 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 에폭시 수지는 비스페놀계 에폭시 수지, 바이페닐계 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지, 플로렌계 에폭시 수지, 페놀노볼락계 에폭시 수지, 크레졸노볼락계 에폭시 수지, 트리스하이드록 실페닐메탄계 에폭시 수지 및 테트라페닐메탄계 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀계 에폭시 수지, 페놀노볼락계 에폭시 수지 및 크레졸노볼락계 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 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 등이 있다.
또한, 상기 에폭시 수지는 10℃~35℃에서 액상인 에폭시 수지; 및 10℃~35℃에서 고상인 에폭시 수지;를 포함할 수 있고, 이들이 적정비로 접착층에 포함될 수 있다. 상기 액상 에폭시 수지는 에폭시 당량 150 ~ 208 g/eq 및 점도 10,000 ~ 15,000 cps(25℃)일 수 있으며, 바람직하게는 에폭시 당량 170 ~ 200 g/eq 및 점도 10,500 ~ 14,500 cps(25℃)일 수 있다. 그리고, 상기 고상 에폭시 수지는 에폭시 당량 180 ~ 240 g/eq 및 연화점 50℃~70℃일 수 있으며, 바람직하게는 에폭시 당량 195 ~ 225 g/eq 및 연화점 50℃~65℃일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 접착층은 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 무기 필러는 바람직하게는 평균입경 약 0.1㎛ ~ 2㎛의 구상 분말을 포함할 수 있다. 이때, 무기 필러의 평균입경이 0.1㎛ 미만이면 접착층 내에서 뭉쳐서 존재하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 컨트롤러 다이 및/또는 반도체 다이가 무기 필러에 의한 패턴 손상이나 크랙이 발생할 수 있고, 접착층의 접착성 저하가 발생할 수 있다.
상기 구상 분말은 알루미나, 실리카, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 알루미나 및 실리카 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 접착층은 60~150㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 접착층의 두께가 60㎛ 미만이면 컨트롤러 다이를 매립하기 위한 충분한 충분한 두께를 가지지 못하기 때문에 반도체 패키지의 불량이 발생할 가능성이 높아진다. 또한 상기 접착층(10)의 두께가 150㎛를 초과하면 불필요하게 두꺼운 두께로 인해 단가가 상승하는 등의 문제가 있고 다이 어태치 공정이 진행될 때 resin flow 현상이 과다하게 발생하여 본딩 패드가 오염되는 등의 문제가 있다.
본 발명에 따른 접착필름은 상기 접착층에 대한 상기 서포트층의 밀착력이 20 gf/cm 이상으로 제어되는 것이 바람직하다. 만일, 상기 밀착력이 20 gf/cm 미만이면 상기 접착필름의 컷팅 공정을 진행하는 과정에서 서포트층과 접착층간에 박리가 발생할 수 있다. 바람직하게는 상기 밀착력의 상한을 100 gf/cm 이하로 한정할 수 있다.
<반도체 패키지>
이하에서는 본 발명에 따른 반도체 패키지에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체 패키지는 기판(200); 상기 기판(200) 상부에 실장된 컨트롤러 다이(51); 상기 기판 상부에 형성된 FOD 접착필름(100); 및 상기 FOD 접착필름(100) 상에 적층된 반도체 다이(60);를 포함하고, 상기 서포트층의 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고, 상기 서포트층의 파단신율은 100% 이하이며, 상기 접착층의 파단신율은 20% 이상이며, 상기 컨트롤러 다이의 적어도 일부가 상기 접착층의 내부에 매립되어 있다.
바람직하게는, 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 반도체 패키지는 상기 접착층(10)의 일면에 적층된 서포트층(20);을 더 포함한 적층구조를 갖는 FOD 접착필름(100)이 적용될 수 있다.
또한 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 반도체 패키지는 상기 기판(200) 상에 본딩패드(70)가 형성될 수 있고, 상기 본딩패드는 반도체 다이(칩)(60) 상에 형성된 본딩패드(70)와 와이어로 연결될 수 있다.
상기 반도체 다이(60)는 일면에 다이 어태치 필름(52)이 접착된 형태로 반도체 패키지에 적용될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 패키지는 반도체 다이(60)를 포함하는 적층체가 EMC(Epoxy molding compound)(80)에 매립된 구조를 가질 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 반도체 패키지는 상기 접착층(10) 내 단수 또는 복수개의 수동소자; 단수 또는 복수개의 본딩패드(70); 및 단수 또는 복수개의 와이어;를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 패키지는 상기 기판(200) 및 실장된 컨트롤러 다이(51) 상에 다이 어태치 필름(51)을 포함할 수 있고, 상기 FOD 접착필름의 서포트층(20)과 반도체 다이(60) 사이에 다이 어태치 필름(52)을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지는 FOD 접착필름의 위에 적층되는 반도체 다이(웨이퍼 칩)와 다이 어태치 필름 위에 적층되는 반도체 다이를 각각 별도로 관리해야 한다. 이에 따라, FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지는 일반 반도체 패키지 대비 총 수율이 감소하는 문제가 있다.
그러나, 접착층(10) 및 서포트층(20)을 포함한 적층구조를 갖는 FOD 접착필름(100)이 적용된 반도체 패키지는 FOD 접착필름(100) 위에 적층되는 반도체 다이와 다이 어태치 필름에 의해서 적층되는 반도체 다이를 별도로 관리할 필요가 없다. 다시 말해, 본 발명에 따른 FOD 접착필름(100)이 적용된 반도체 패키지는 FOD 접착필름(100) 위에 적층되는 반도체 다이도 다이 어태치 필름을 구비한 반도체 다이를 사용할 수 있다. 이에 따라, 종래의 FOD 접착필름이 적용된 반도체 패키지 대비 수율이 비약적으로 상승하는 효과를 갖는다.
< 실시예 >
1. FOD 접착필름의 제조
먼저 아래와 같은 조성을 이용하여 접착층을 형성하는 코팅액을 제조하였다.
아크릴 공중합체(나가세켐텍 SG-P307S, 수평균분자량 250,000, 유리전이온도 10℃)를 준비하였다.
상온(15 ~ 35℃)에서 액상인 에폭시 수지인 비스페놀A 에폭시 수지(국도화학 YD-128, 에폭시당량:187g/eq) 및 상온(15 ~ 35℃)에서 고상인 에폭시 수지인 크레졸노볼락 에폭시 수지(국도화학 YDCN-500-5P, 에폭시당량:206g/eq)를 열경화성 수지로서 준비하였다.
경화제로서, 페놀노볼락 수지(코오롱유화 KPH-F2004, OH당량:106g/eq, 연화점:120)를 준비하였으며, 무기충진제로서 구상 실리카(전기화학공업주식회사 SFP-30M, 평균 입경 0.7㎛)를 준비하였다.
또한, 경화촉진제로서 이미다졸계 경화촉진제(큐아졸 2PH)를 준비하였다.
위 성분들을 이용하여 하기와 같은 접착 코팅액을 준비하였다.
성분 실시예
(배합비-중량%)		 비교예
(배합비-중량%)
1 2 1 2
아크릴 18 20 15 20
액상 에폭시 15 15 9 13
고상 에폭시 12 10 18 12
경화제 14 14 17 14
무기필러 40 40 40 40
경화촉진제 1 1 1 1
*물성
파단신율(%) 54 68 17 54
다음으로, 하기 표 2와 같은 서포트층을 준비하였다.
서포트층 필름 종류 두께(㎛) 표면에너지
(dyne/cm)		 파단신율(%)
실시예1 PEEK 30 48 78
실시예2 PET 30 52 75
비교예1 PEEK 30 48 78
비교예2 PET 30 35 125
표 1에 기재된 각각의 코팅액을 표 2에 기재된 서포트층 상에 도포하였다. 상기 접착 코팅액 상에 이형 처리한 폴리에스테르 필름을 적층하고 130℃에서 5분 동안 열풍 건조기 내에서 혼합용제를 건조, 제거시킴으로써 반도체 패키지용 FOD 접착시트를 제작하였다.
다음으로, 두께 30㎛의 이형 처리한 폴리에스테르 필름 상에 실시예 1, 2와 비교예 1 내지 3으로부터 얻어진 접착 코팅액을 각각 도포하였다. 이들을 130℃에서 5분 동안 열풍 건조기 내에서 혼합용제를 건조, 제거시킴으로써 반도체 패키지용 FOD 접착시트를 각각 제작하였다.
표 1, 2에 기재된 표면에너지와 파단신율은 하기 방법을 통해 측정되었다.
1) 표면에너지 측정방법
측정 대상 각각을 편평하고 단단한 지지판 위에 균일한 도막두께를 가지도록 코팅하여 준비하고, 접촉각 측정기(서페이스일렉트로옵틱스社, SEO300A)를 사용하여 물과의 표면에너지를 측정하였다.
2) 파단신율 측정방법
측정 대상 필름을 1호 덤벨 형상(JIS K 7113)으로 구멍뚫어 시험편을 작성해, 끌어당기기 시험 장치(JIS B 7721)를 사용해 측정했다. 시험편에 100 mm의 표선을 넣은 후, 인장 시험기를 이용해 표선간 절단시의 하중(항장력)과 성장을 측정했다. 단, 인장 속도는 100 mm/min로 했다.
3) 밀착력 측정방법
실시예 및 비교예에 따른 접착필름에 대해서 접착층에 대한 서포트층의 밀착력을 측정하였다.
밀착력은 180℃ 박리(PEEL)실험(측정온도: 25℃ 박리속도: 50mm/min)에 의해 측정된 값이다.
실시예 및 비교예의 계면 밀착력 측정값을 표 3에 기재하였다.
밀착력(gf/cm)
실시예1 35
실시예2 38
비교예1 26
비교예2 14
2. 컨트롤러 다이가 매립된 기판 제작
시판되는 10㎛ 다이어태치용 필름을 사용하여 두께 50㎛, 길이3mmХ5mm(가로Х세로) 사이즈의 컨트롤러 칩(다이)을 온도 120℃, 압력 1kg, 시간 1초의 조건으로 PCB 기판 위에 부착하여 컨트롤러가 포함된 기판을 제작하였다.
3. FOD 접착필름을 이송, 컷팅, 픽업 및 기판에 부착하여 반도체 패키지 제작
준비된 FOD 접착필름을 이송하면서 절단하여 실시예/비교예 각 시편당 총 100개의 FOD 접착필름 샘플을 제작하였다. 상기 FOD 접착필름 샘플을 다이본딩 장치 SPA-300S(상품명, 신카와)를 이용하여 니들(NEEDLE) 개수 21, 니들 높이 0.30mm으로 픽업을 진행하여 온도 120℃, 압력 1kgf, 시간 1초로 앞서 제작한 컨트롤러 칩이 부착된 기판에 접착하였다.
4. 결과 평가
본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 모두 절단 공정에서 불량이 없었다. 이와 비교하여, 비교예 1은 68%의 샘플에서 접착층의 절단면에 깨짐 현상이 발생했고, 비교예 2는 54%의 샘플에서 서포트층과 접착층이 서로 박리가 되었다.
이처럼, 서포트층과 접착층의 물성을 제어한 본 발명에 따른 실시예는 절단 공정에서 불량이 발생하지 않았다.
이상과 같이 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (14)

  1. 접착층 및 상기 접착층의 일면에 서포트층이 적층된 적층구조;를 포함하고,
    상기 서포트층의 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고,
    상기 서포트층의 파단신율은 100% 이하이며, 상기 접착층의 파단신율은 20% 이상인
    FOD 접착필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층에 대한 상기 서포트층의 밀착력이 B-stage에서 20 gf/cm 이상인 FOD 접착필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서포트층의 유리전이온도는 130℃ 이상인
    FOD 접착필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서포트층은
    폴리이미드(polyimide, PI), 폴리이미드아미드(polyimideamide), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN) 및 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK) 가운데 1종 이상의 재료를 포함하는
    FOD 접착필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은
    아크릴 공중합체, 에폭시 수지 및 무기 필러를 포함하는
    FOD 접착필름.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 아크릴 공중합체는
    유리전이온도 0℃~20℃ 및 중량평균분자량 100,000 ~ 500,000인 아크릴 공중합체를 포함하는
    FOD 접착필름.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는
    비스페놀계 에폭시 수지, 바이페닐계 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지, 플로렌계 에폭시 수지, 페놀노볼락계 에폭시 수지, 크레졸노볼락계 에폭시 수지, 트리스하이드록 실페닐메탄계 에폭시 수지 및 테트라페닐메탄계 에폭시 수지 가운데 1종 이상을 포함하는
    FOD 접착필름.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는
    10℃~35℃에서 액상인 에폭시 수지; 및 10℃~35℃에서 고상인 에폭시 수지;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    FOD 접착필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은 60~150㎛의 두께를 갖는
    FOD 접착필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 서포트층은 5~50㎛의 두께를 갖는
    FOD 접착필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 다른 일면에 적층된 이형필름;을 더 포함하는
    FOD 접착필름.
  12. 기판;
    상기 기판 상부에 실장된 컨트롤러 다이;
    상기 기판 상부에 형성된 FOD 접착필름; 및
    상기 FOD 접착필름 상에 적층된 반도체 다이;를 포함하고,
    상기 FOD 접착필름은 접착층 및 상기 접착층의 일면에 서포트층이 적층된 적층구조를 포함하고,
    상기 서포트층의 표면에너지가 40 dyne/cm 이상이고,
    상기 서포트층의 파단신율은 100% 이하이며, 상기 접착층의 파단신율은 20% 이상이며,
    상기 컨트롤러 다이의 적어도 일부가 상기 접착층의 내부에 매립되어 있는
    반도체 패키지.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 접착층 내 단수 또는 복수개의 수동소자; 단수 또는 복수개의 본딩패드; 및 단수 또는 복수개의 와이어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    반도체 패키지.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기판 및 실장된 컨트롤러 다이 상에 다이 어태치 필름을 포함하고,
    상기 FOD 접착필름의 서포트층과 반도체 다이 사이에 다이 어태치 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는
    반도체 패키지.
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