WO2015115712A1 - 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치 - Google Patents

접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2015115712A1
WO2015115712A1 PCT/KR2014/007087 KR2014007087W WO2015115712A1 WO 2015115712 A1 WO2015115712 A1 WO 2015115712A1 KR 2014007087 W KR2014007087 W KR 2014007087W WO 2015115712 A1 WO2015115712 A1 WO 2015115712A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive film
anisotropic conductive
adhesive layer
layer
conductive layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/007087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
허건영
김태호
강지원
전환승
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Publication of WO2015115712A1 publication Critical patent/WO2015115712A1/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
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/72—Complexes of boron halides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • 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
    • 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
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/04—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation using electrically conductive adhesives
    • 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
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • 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
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0091—Complexes with metal-heteroatom-bonds
    • 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
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/314—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive layer and/or the carrier being conductive
    • 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
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • 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
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/41—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the carrier layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/27—Manufacturing methods
    • H01L2224/274—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector
    • H01L2224/2743—Manufacturing methods by blanket deposition of the material of the layer connector in solid form
    • H01L2224/27436—Lamination of a preform, e.g. foil, sheet or layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29199—Material of the matrix
    • H01L2224/2929—Material of the matrix with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29301—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/29316—Lead [Pb] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29339—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29344—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29347—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29355—Nickel [Ni] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/2939—Base material with a principal constituent of the material being a polymer, e.g. polyester, phenolic based polymer, epoxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001—Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099—Material
    • H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/29298—Fillers
    • H01L2224/29299—Base material
    • H01L2224/29393—Base material with a principal constituent of the material being a solid not provided for in groups H01L2224/293 - H01L2224/29391, e.g. allotropes of carbon, fullerene, graphite, carbon-nanotubes, diamond
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/296—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29601—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of less than 400°C
    • H01L2224/29616—Lead [Pb] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/296—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29639—Silver [Ag] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/296—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29644—Gold [Au] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/296—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29647—Copper [Cu] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/2954—Coating
    • H01L2224/29599—Material
    • H01L2224/296—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/29638—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/29655—Nickel [Ni] as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector

Abstract

본 발명은 삼불화붕소와 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는, 이방 도전성 필름, 및 이에 의해 접속된 반도체 장치가 제공된다.

Description

접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치
본 발명은 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치에 관한 것이다.
최근 전자 기기의 소형화, 고기능화에 따른 구성 부품 접속 단자의 협소화가 가속화되고 있기 때문에 전자 패키징(electronic packaging) 분야에서는 그와 같은 단자 사이의 접속을 용이하게 행할 수 있는 여러 가지의 필름 형상 접착제가 IC 칩과 연성 프린트 배선판(FPC), IC 칩과 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극 회로가 형성된 유리 기판, 등의 접합에 사용되고 있는 추세이다.
필름 형상 접착제의 하나로 수지 조성물 내에 도전성 입자를 함유하고 있는 이방 도전성 접착제(ACF : Anisotropic Conductive Film)는 가열, 가압에 의해 접착제 내의 수지가 유동하여, 접속 대상상의 서로 대치하는 전극 사이의 간극을 밀봉하는 동시에 도전성 입자의 일부가 대치하는 전극 사이에 채워져 전기적 접속을 가능하게 한다. 최근 전자기기의 경박단소와 함께 기판 두께가 얇아지고 그에 따른 접합열과 압에 의한 기판의 변형으로 신뢰성과 성능의 저하를 가져오는 문제들이 발생하게 되었다. 또한 120oC 이하에서 접속을 가능하게 하는 기술이 대두되었고 이러한 문제를 해결하는 기술로서 열접합이 아닌 UV 노광을 사용하여 필름을 경화시키는 방법들이 제안되고 있으나 이러한 방법들은 공정의 변경이 불가피하고 접착력 저하의 문제점이 있다.
최근 전자기기의 경박단소와 함께 기판 두께가 얇아지고 그에 따른 접합열과 압에 의한 기판의 변형을 만들어 그 결과 신뢰성과 성능의 저하와 같은 불량이 발생하는 문제가 우려되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 기존의 관련 기술에서는 경화제로서 술포늄 보레이트 착체를 사용하거나 (일본 특허 출원 공개 2008-303167), 알루미늄 킬레이트계 경화제 (일본 특허 출원 공개 2010-168449)를 사용한 기술 등이 제안되고 있다. 그러나 이러한 경화제들은 120℃ 이하에서 접속온도에서는 경화도가 떨어지고 속경화를 위해 과량 첨가가 필요하며, 이에 따른 안정성이 저하되어 신뢰성이 불량해지며 접속 후 박리를 야기할 가능성이 높다.
본 발명의 목적은 열경화를 활용하여 초저온 속경화를 달성하면서도 보관 안정성 및 접착력 보존성이 우수한 이방 도전성 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 120℃ 이하의 접속온도에서도 접속이 가능한 한편 우수한 안정성, 접착력 및 신뢰성이 우수한 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 삼불화붕소 착화합물 함유 접착층을 별도로 구비한 이방 도전성 필름을 제공함으로써 초저온 속경화를 달성하면서도 보관 안정성의 확보가 가능하다.
따라서, 본 발명의 일 예에서, 삼불화붕소와 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는, 이방 도전성 필름이 제공된다.
상기 착화합물은 다음 화학식 1의 착화합물일 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2014007087-appb-I000001
상기 화학식 1에서, A은 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소 고리이고, 상기 고리는 치환되지 않거나, OH, C1-6의 직쇄 또는 분지된 알킬, NO2, NH2 및 CF3으로 이루어진 치환기로 1회 이상 치환될 수 있다.
본 발명의 다른 예에서, 바인더, 경화부 및 도전성 입자를 포함하는 도전층; 및
상기 도전층에 적층되고, 상기 화학식 1의 삼불화붕소 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름이 제공된다.
상기 일 예 혹은 상기 다른 예에 따른 이방 도전성 필름은 상기 접착층 또는 상기 도전층에 적층되고, 바인더를 포함하되 도전성 입자는 포함하지 않는 비도전층을 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 상기 비도전층은 경화부를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 비도전층은 경화제를 함유하지 않을 수 있다.
상기 일 예 혹은 상기 다른 예에서, 상기 접착층의 두께는 3 내지 10 μm의 범위일 수 있고, 상기 도전층의 두께는 3 내지 12 μm의 범위일 수 있다. 상기 접착층의 전체 고형 함량 중 상기 착화합물은 30 내지 80중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 예에서,
제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재;
제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및
상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 상기 일 예 혹은 다른 예에 따른 이방 도전성 필름을 포함하는 반도체 장치가 제공된다.
상기 제1 피접속부재는 COF(chip on film) 또는 fPCB(flexible printed circuit board)일 수 있고, 상기 제2 피접속부재는 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)일 수 있다.
본 발명의 일 예 혹은 다른 예에 따른 이방 도전성 필름은 삼불화붕소 착화합물을 별도의 접착층으로 둠으로써, 초저온 속경화를 달성하면서도 보관 안정성이 우수하고 접착력 및 접속 신뢰성이 우수한 이점이 있다.
도 1는 접착층(1)과, 도전성 입자(3) 함유 도전층(2)을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름(10)의 단면도이다.
도 2는 접착층(1'), 도전층(2')에, 비도전층(4)을 추가로 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이방 도전성 필름(10)의 단면도이다.
도 3은 비도전층(4), 도전층(2') 및 접착층(1') 순으로 적층된 본 발명의 다른 실시예에 따른 이방 도전성 필름(10)의 단면도이다.
도 4는 제1 전극(70)을 함유하는 제1 피접속부재(50)와, 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60), 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 포함하는, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치(30)의 단면도이다.
본 발명의 일 예는, 삼불화붕소와 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는, 이방 도전성 필름이 제공된다.
상기 착화합물은 다음 화학식 1의 착화합물일 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2014007087-appb-I000002
상기 화학식 1에서, A는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소 고리이고, 상기 고리는 치환되지 않거나, OH, C1-6의 직쇄 또는 분지된 알킬, NO2, NH2 및 CF3으로 이루어진 치환기로 1회 이상 치환될 수 있다.
본 발명의 다른 예에서, 바인더, 경화부 및 도전성 입자를 포함하는 도전층; 및
상기 도전층에 적층되고, 삼불화붕소와 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 착화합물, 예를 들어, 상기 화학식 1의 삼불화붕소 착화합물, 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는, 이방 도전성 필름이 제공된다.
상기 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 예로는 상기 화학식 1에서 A가 일환 혹은 다환 방향족 탄화수소 고리이고, 상기 고리는 OH, C1-6의 직쇄 또는 분지된 알킬, NO2, NH2 및 CF3으로 이루어진 치환기로 1회 이상 치환될 수 있는 화합물을 들 수 있다. 상기 일환 방향족 탄화수소 고리는 탄소수 5 내지 12의 방향족 탄화수소 고리, 예를 들어, 벤젠일 수 있고, 상기 다환 방향족 탄화수소 고리는, 2개 이상의 고리들이 서로 융합되어 있는 방향족 탄화수소 고리, 예를 들어, 나프탈렌기이거나, 하나 이상의 방향족 고리들이 직접 결합을 통해 연결된, 예를 들어, 바이페닐기일 수 있다. 방향족 탄화수소 고리에 치환될 수 있는 치환기로는, 구체적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, NO2, OH, NH2 및 CF3 등을 들 수 있다.
상기 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 예로는 페닐메탄아민, N-메틸아닐린, 아닐린, N,N-디메틸아닐린, 벤젠아민, 자일렌디아민, 디아미노페닐메탄, 아미노페놀, 파라톨루이딘, 메틸사이오아닐린, 트리플루오로메틸아닐린, 니트로아닐린, 디아미노나프탈렌 등을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 아민 화합물의 pKb는 구체적으로 5 내지 13, 보다 구체적으로는 7 내지 10의 범위일 수 있다. 상기 범위의 pKb를 갖는 아민 화합물을 사용하면, 삼불화붕소 착화제의 저온 속경화 반응성 및 안정성 측면에서 유리할 수 있다.
본 발명은 접착층이 별도로 구비된, 또는 접착층과 도전층이 분리된 이방 도전성 필름을 제공함으로써 초저온 속경화가 가능하면서도 보관 안정성이 양호하다. 상기 접착층은 도전층과 압착될 때 비로소 경화가 개시되므로 상온, 즉, 25℃에서의 장시간, 예를 들어, 1개월간, 구체적으로 14일간, 보다 구체적으로 7일간 방치하더라도 경화가 진행되지 않아 보관 안정성이 우수하다.
상기 일 예 혹은 상기 다른 예에서, 접착층의 두께는 3 내지 10 μm의 범위일 수 있다. 구체적으로, 접착층의 두께는 4 내지 8 μm의 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 접착층의 두께는 5 내지 7 μm의 범위일 수 있다. 접착층이 두께가 상기 범위인 것은, 속경화성과 가교도의 측면에서 유리할 수 있다.
상기 도전층의 두께는 3 내지 12 μm의 범위일 수 있다. 구체적으로, 상기 도전층의 두께는 3 내지 9 μm의 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 도전층의 두께는 3 내지 7 μm의 범위일 수 있다.
본원에서 접착층은 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물과 삼불화붕소의 착화합물, 보다 구체적으로 화학식 1의 착화합물 및 바인더를 포함할 수 있으며, 상기 착화합물은 상기 접착층의 전체 고형 함량 중 30 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 구체적으로 40 내지 75 중량%, 보다 구체적으로 45 내지 70 중량%로 포함될 수 있으며, 상기 범위에서 양호한 경화반응 속도에 따른 우수한 본 압착 특성을 보일 수 있다.
접착층에 사용될 수 있는 바인더는 예를 들어, 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 열가소성 수지로는 아크릴로니트릴계, 페녹시계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리아미드계, 올레핀계, 실리콘계 및 NBR(Nitrile butadiene rubber)계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 접착층에 사용될 수 있는 바인더는 에폭시기를 갖지 않는 바인더 수지를 사용할 수 있다.
열가소성 수지는 중량평균분자량이 1,000-1,000,000g/mol인 것이 좋다. 상기 범위 내에서, 적절한 필름 강도를 가질 수 있고 상분리가 일어나지 않으며 도전층 혹은 비도전층과의 밀착성이 떨어져 접착력이 저하되지 않는다.
바인더는 접착층 중 고형분 중량 기준으로 20-70 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내인 것이 필름 형성성 면에서 유리할 수 있다.
본원의 접착층은 필요에 따라 소수성 실리카 및/또는 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 추가로 포함하는 경우 그 함량은 고형분 중량 기준으로 1-10 중량%의 범위일 수 있다.
본원에 기재된 삼불화붕소 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층은 도전층 또는 비도전층에 적층될 수 있다. 본원에서 도전층은 바인더, 경화부 및 도전성 입자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본원에서 도전층은 바인더, 경화부 및 도전성 입자는 포함하되, 경화제는 포함하지 않을 수 있다. 경화부와 반응할 수 있는 경화제를 함유하지 않음으로써 보관 안정성이 양호하며, 상기 도전층과 접착층이 압착될 때 비로소 경화가 개시되므로 상온 안정성을 개선할 수 있다.
도전층 바인더는 예를 들어 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 열가소성 수지로는 아크릴로니트릴계, 페녹시계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리아미드계, 올레핀계, 실리콘계 및 NBR(Nitrile butadiene rubber)계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 도전층 바인더는 접착층 바인더와 동일하거나 상이할 수 있다.
열가소성 수지는 중량평균분자량이 1,000-1,000,000g/mol인 것이 좋다. 상기 범위 내에서, 적절한 필름 강도를 가질 수 있고 상분리가 일어나지 않으며 접속 부재와의 밀착성이 떨어져 접착력이 저하되지 않는다.
바인더는 도전층 중 고형분 중량 기준으로 20-70 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내인 것이 필름 형성성 면에서 유리하다.
도전층 경화부는 접착층 내의 삼불화붕소 착화제와의 반응에 의해 경화가 진행되는 물질이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, (메타)아크릴레이트 단량체, 프로필렌 옥사이드계 에폭시 수지, 우레탄 아크릴레이트, 말단에 -NH가 결합된 아민계 화합물, 말단에 -SH가 결합된 티올계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 저온 속경화를 위해 아민계 화합물을 사용할 수 있다. 상기 아민계 화합물의 구체적인 예로, 1,2-디아미노에탄, 1,2- 또는 1,3-디아미노프로판, 1,2-, 1,3- 또는 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 피페라진, N-N'-비스-(2-아미노에틸)피페라진, 1-아미노-3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥산(이소포론디아민), 비스-(4-아미노시클로헥실)메탄, 비스-(4-아미노-3-부틸시클로헥실)메탄, 1,2-, 1,3- 또는 1,4-디아미노시클로헥산 및 1,3-디아미노프로판 등의 디아민류, 디에틸렌트리아민 및 트리에틸렌테트라아민 등이 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 티올계 화합물로 에틸 머캅탄, 프로필 머캅탄, 벤질 머캅탄, 페닐에틸 머캅탄, 4-프로모벤질 머캅탄, 1-페닐에틸 머캅탄, n-도데실 머캅탄, t-tert-부틸벤질 머캅탄, 4-플루오로벤질 머캅탄, 2,4,6-트리메틸벤질 머캅탄, (4-니트로벤질) 머캅탄, 2-트리플루오로메틸벤질 머캅탄, 3,4-디플루오로벤질 머캅탄, 3-플루오로벤질 머캅탄, 4-트리플루오로메틸벤질 머캅탄, 및 4-브로로모-2-플루오로벤질 머캅탄으로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (메타)아크릴레이트 단량체는 특별히 제한되지는 않지만, 1,6-헥산디올 모노(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴로일포스페이트, 4-히드록시사이클로헥실 (메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨
헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, 히드로퍼퓨릴 (메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 2-페녹시에틸 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리데실 (메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시 부가형 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 시클로헥산디메탄올 디(메타)아크릴레이트, 페녹시-t-글리콜 (메타)아크릴레이트, 2-메타아크릴로일록시메틸 포스페이트, 2-메타아크릴로일록시에틸 포스페이트, 디메틸올 트리시클로데케인 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 벤조에이트 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
상기 프로필렌 옥사이드계 에폭시 수지는 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지며, 분자 체인 중에 프로필렌 옥사이드기가 포함된 것이면 제한없이 사용할 수 있다. 프로필렌 옥사이드계 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 아크릴레이트 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 비스페놀계 에폭시 화합물; 폴리글리시딜 에테르 에폭시 수지, 폴리글리시딜 에스테르 에폭시 수지 등의 방향족 에폭시 화합물; 지환식 에폭시 화합물; 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 화합물; 글리시딜 아민계 에폭시 화합물; 글리시딜 에스테르계 에폭시 화합물; 비페닐 디글리시딜 에테르 에폭시 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트는 우레탄 결합 및 양 말단에 이중 결합을 포함한다. 우레탄 아크릴레이트 제조를 위한 중합 반응은 특별히 제한되지 않는다. 우레탄 아크릴레이트는 중량평균분자량이 1000 - 50000g/mol이 될 수 있다. 상기 범위 내에서, 필름 형성이 제대로 될 수 있고 상용성이 좋을 수 있다.
경화부는 아세탈계, 카르보디이미드계 등을 더 포함할 수 있다.
상기 경화부는 도전층 중 고형분 중량 기준으로 10-50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 우수한 접착력과 높은 접속 신뢰성을 나타낼 수 있고, 경화 구조가 치밀하여 장기 접속 신뢰성이 좋으며 접착력이 저하되지 않을 수 있다. 구체적으로는, 15-40 중량%로 포함될 수 있다.
도전성 입자는 도전층 내 분산되어 접속부재를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
상기 도전성 입자로는 종래 공지되어 있는 도전성 입자를 제한없이 사용할 수 있다. 구체예에서는 Au, Ag, Ni, Cu, Pb을 포함하는 금속 입자; 탄소 입자; 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자; 또는 고분자 수지에 금속이 코팅된 입자 표면에 절연화 처리된 입자 등이 사용될 수 있다. 상기 고분자 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스타이렌, 폴리비닐알코올 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 고분자 수지를 코팅하는 금속으로는 Au, Ag, Ni, Cu, Pb 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로 살펴보면, OLB(Outer Lead Bonding)의 경우에는 피착제가 ITO(Indium Tin Oxide) 글래스 면이므로 이방성 도전 필름의 접속공정에서 발생하는 압력에 의해 ITO에 손상을 입히지 않도록 코어 부분이 플라스틱 성분으로 된 도전성 입자를 사용할 수 있으며, PCB 기판을 접속하는 경우에는 Ni 등의 금속 입자를 사용할 수 있고, PDP(Plasma Display Panel)의 경우에는 회로에 가해지는 전압이 매우 높으므로 Ni 등의 금속 입자에 금(Au)이 도금된 도전성 입자를 사용할 수 있고, COG(Chip On Glass) 또는 피치가 좁은 COF(Chip On Film)의 경우에는 도전성 입자 표면에 열가소성 수지가 피복된 절연도전입자를 사용할 수 있다.
상기 도전성 입자의 크기는, 적용되는 회로의 피치(pitch)에 의해 1 내지 30 ㎛, 바람직하게는 3 내지 20 ㎛ 범위에서 용도에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 도전성 입자는 도전층의 전체 고형 중량을 기준으로 1 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 안정적인 접속 신뢰성을 확보할 수 있으며, 열압착시 도전성 입자들이 피치 사이에 뭉쳐서 발생하는 전기적인 쇼트를 방지할 수 있다.
본원의 도전층은 필요에 따라 소수성 실리카 및/또는 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 추가로 포함하는 경우 그 함량은 도전층의 고형분 중량 기준으로 1-10 중량%의 범위일 수 있다.
상기 예에 따른 이방 도전성 필름은 도 1은 참조하면 도전성 입자(3) 함유 도전층(2) 상에 접착층(1)이 적층될 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따른 이방 도전성 필름은, 본원에 기술된 도전층과 접착층 외에, 상기 접착층 또는 도전층에 적층되고, 바인더를 포함하되 도전성 입자는 함유하지 않는 비도전층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 비도전층은 바인더 외에 경화부를 추가로 포함할 수 있다. 또는, 상기 비도전층은 바인더 및 경화부는 포함하되 경화제를 포함하지 않을 수 있다.
비도전층의 바인더 및 경화부는 도전층의 바인더 및 경화부와 동일하거나 상이할 수 있다. 도전층에서 설명한 것과 같은 바인더 및 경화부가 비도전층에서도 사용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 기재는 생략한다. 비도전층의 100℃에서의 용융점도는 도전층의 용융 점도에 비해 낮을 수 있고, 구체적으로 약 3배 내지 약 15배 낮을 수 있다. 상기와 같은 용융점도 차에 의해 도전성 입자의 포집율을 개선할 수 있으며, 또한, 비도전층에 적당한 흐름성을 부여할 수 있다.
비도전층 바인더는 비도전층 중 고형분 중량 기준으로 30-80 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내인 것이 필름 형성성 면에서 유리하다. 상기 비도전층 경화부는 비도전층 중 고형분 중량 기준으로 20-60 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 우수한 접착력과 높은 접속 신뢰성을 나타낼 수 있고, 경화 구조가 치밀하여 장기 접속 신뢰성이 좋으며 접착력이 저하되지 않을 수 있다. 구체적으로는, 25-45 중량%로 포함될 수 있다.
상기 다른 예에 따른 이방 도전성 필름은 도 2를 참조하면, 도전층(2'), 접착층(1') 및 비도전층(4) 순으로 적층된 구조일 수 있다.
또 다른 예에 따른 이방 도전성 필름은 도 3을 참조하면, 접착층(1'), 도전층(2'), 및 비도전층(4)의 순으로 적층된 구조일 수 있다.
본 발명의 또 다른 예에서,
제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재;
제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및
상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하며 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 포함하는 반도체 장치가 제공된다.
상기 제1 피접속부재는 COF(chip on film) 또는 FPCB(flexible printed circuit board)일 수 있고, 상기 제2 피접속부재는 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)일 수 있다. 예를 들어, 이방 도전성 필름이 2층 구조일 때, 접착층은 상기 제1 피접속부재에 대향되고, 도전층은 유리 패널 또는 PCB에 대향되게 배치될 수 있다. 이방 도전성 필름이 접착층-도전층-비도전층, 또는 비도전층-접착층-도전층의 순으로 적층된 구조일 경우, 접착층, 비도전층, 또는 도전층은 각각 COF(chip on film), fPCB(flexible printed circuit board), 반도체 칩, 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)에 대향되도록 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면 제1 전극(70)을 함유하는 제1 피접속부재(50)와, 제2 전극(80)을 포함하는 제2 피접속부재(60), 및 상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 본원에 기재된 이방 도전성 필름을 포함하는 반도체 장치(30)가 제공된다.
본원의 접착층, 비도전층 또는 도전층에 사용될 수 있는 기재필름은 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스티렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 등의 폴리올레핀계 필름이 주로 사용될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트) 등의 고분자나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 기재필름의 두께는 적절한 범위에서 선택할 수 있는데, 예를 들면 10-50㎛가 될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 1]
교반기가 달린 500ml 둥근 라운드 플라스크에 아닐린 0.1mole (9.3)을 메틸렌 클로라이드 100ml에 용해시킨 후 교반되고 있는 이 용액에 Boron trifluoride tetrahydrofuran 0.11mole (15.3g)을 서서히 적가하면서 4시간 동안 반응 시켰다. 이 얻어진 반응혼합물을 감압증류한 후 ether로 충분히 세척 및 감압증류를 반복하여 고상의 BF3-아닐린 (BF3-AN)(아민의 pKb : 9.4)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 2]
아닐린 0.1mole (0.93) 대신 1.8-디아미노 나프탈렌 0.1mole (15.8g)을 사용하는 것 외에는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-디아미노 나프탈렌 (BF3-DN))(디아미노나프탈렌의 pKb : 9.31)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 3]
1.8-디아미노 나프탈렌의 mole 비를 0.1mole (15.8g) 대신 0.05mole (7.9g)을 사용한 것 외에는 상기 합성예 2와 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-디아미노 나프탈렌 (BF3-DN2)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 4]
아닐린 0.1mole (0.93) 대신 4-(메틸티오)아닐린 0.1mole (13.9g)을 사용하는 것 외에는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-톨루이딘 (BF3-MTA) (톨루이딘의 pKb : 9.64)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 5]
아닐린 0.1mole (0.93) 대신 4-(트리플루오로메틸)아닐린 0.1mole (16.1g)을 사용하는 것 외에는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-트리플루오로메틸아닐린 (BF3-TFA) (트리플루오로메틸아닐린의 pKb : 11.23)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 6]
아닐린 0.1mole (0.93) 대신 4-아미노페놀 0.1mole (10.9g)을 사용하는 것 외에는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-아미노페놀 (BF3-AP) (아미노페놀의 pKb : 8.72)을 수득하였다.
[삼불화붕소 착화합물의 합성예 7]
아닐린 0.1mole (0.93) 대신 4- 니트로아닐린 0.1mole (13.8g)을 사용하는 것 외에는 상기 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 고상의 BF3-니트로아닐린 (BF3-NA) (니트로아닐린의 pKb : 12.99)을 수득하였다.
[접착층 제조예 1]
상기 합성예 1에서 얻어진 BF3-AN과 페녹시 수지인 PKHH (InChem 사 제조)의 고형분 함량을 2:1 혼합하고 PEGEMEA(Polyethylene glycol methyl ether mathacrylate macromer) 용매를 사용하여 전체 고형분 함량이 50%인 필름 제조용 조액을 얻었다. 이 조액을 이형 필름 위에 블레이드 코터를 이용하여 도포하고, 60 ℃에서 5분간 건조하여 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-1을 제조하였다.
[접착층 제조예 2]
상기 합성예 2에서 얻어진 BF3-DN을 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-2를 제조하였다.
[접착층 제조예 3]
상기 합성예 3에서 얻어진 BF3-DN2를 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-3를 제조하였다.
[접착층 제조예 4]
상기 합성예 1에서 얻어진 BF3-AN와 상기 합성예 2에서 얻어진 BF3-DN을 1:1 중량비로 혼합하여 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-4를 제조하였다.
[접착층 제조예 5]
상기 합성예 1에서 얻어진 BF3-AN와 상기 합성예 3에서 얻어진 BF3-DN2를 1:2 중량비로 혼합하여 이용한 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-5를 제조하였다.
[접착층 제조예 6]
상기 합성예 4에서 얻어진 BF3-MTA을 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-6를 제조하였다.
[접착층 제조예 7]
상기 합성예 5에서 얻어진 BF3-TFA을 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-7를 제조하였다.
[접착층 제조예 8]
상기 합성예 6에서 얻어진 BF3-AP 을 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-8를 제조하였다.
[접착층 제조예 9]
상기 합성예 7에서 얻어진 BF3-NA을 이용하는 것 외에는 접착층 제조예 1과 동일한 방법으로 두께 6 ㎛의 접착층 CFL-9를 제조하였다.
[도전층 제조예 1]
페녹시 수지인 FX-293 (신일철화학(주)사 제조)을 PEGEMEA 용매를 사용하여 전체 고형분 함량이 50%로 제조한 후 수첨 비스페놀 A 형 액상 에폭시 수지인 YX-8000 (미쯔비시 화학(주)사 제조) 와 함량비 6:4로 혼합하고, 이 조액에 도전 성능을 부여하기 위해 4㎛의 크기인 도전성 입자(23GNR4.0-MX, NCI사)를 절연화 처리한 후 5 중량%를 첨가하여 혼합한 후 이형 필름 위에 블레이드 코터를 이용하여 도포하고, 60 ℃에서 5분간 건조하여 두께 6 ㎛의 도전층 RL-1을 제조하였다.
[비도전층 제조예 1]
도전성 입자를 포함시키지 않는 것을 제외하고는 상기 도전층 제조예 1과 동일한 방법으로 실시하여 도전성 입자를 함유하지 않은 두께 6 ㎛의 비도전층 RL-2를 제조하였다.
[실시예 1]
도전층 제조예 1에서 제조된 도전성 입자 포함 시트 RL-1에 합성예 1에서 얻어진 BF3-AN으로 제조된 접착층 제조예 1의 CFL-1을 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 2층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 2]
도전층 제조예 1에서 제조된 도전성 입자 포함 시트 RL-1에 합성예 1에서 얻어진 BF3-AN으로 제조된 접착층 제조예 1의 CFL-1을 적층하고, 그 위에 다시 비도전층 제조예 1에서 제조된 RL-2를 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 2의 CFL-2를 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 3의 CFL-3을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 5]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 4의 CFL-4을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 6]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 5의 CFL-5를 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 7]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 6의 CFL-6을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 8]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 7의 CFL-7을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 9]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 8의 CFL-8을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[실시예 10]
실시예 2에서 CFL-1 대신 접착층 제조예 9의 CFL-9을 적층하는 것을 제외하고는 실시예 2과 동일한 방법으로 적층하고 라미네이트를 실시하여, 삼불화붕소 착화합물을 이용한 저온경화형 다층구조 이방성 도전 필름을 제조하였다.
[비교예 1]
도전층 제조예 1에서 경화제로 HX3941HP (아사히카세이 (주)사 제조)를 에폭시 수지 100 중량부 대비 40중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 동일한 방법으로 도전성 입자를 포함하는 두께 9 ㎛의 도전층을 제조하고, 그 위에 비도전층 제조예 1에서 경화제로 HX3941HP (아사히카세이 (주)사 제조)를 에폭시 수지 100 중량부 대비 40중량부를 첨가하는 것을 제외하고는 비도전층 제조예 1과 동일한 방법으로 제조된 두께 9 ㎛의 비도전층을 제조하여 적층하고 라미네이트를 실시하여 이방성 도전 필름을 제조하였다.
표 1
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 비교예 1
가압착성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △
저온경화성 100℃ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
135℃ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
150℃ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
본딩 후 압흔 균일성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
보관 안정성 ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ×
필 강도 100℃ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ○ ◎ ×
135℃ ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ×
150℃ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1의 이방 도전성 필름에 대해 하기와 같이 가압착성, 저온 경화성, 보관 안정성 및 필 강도를 각각 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[가압착성]
이방 도전성 접착 필름의 가압착성을 평가하기 위해, 피접착자재로는 범프면적 1430㎛ IC 칩(제조원: 삼성 LSI)와 5000Å의 두께를 갖는 인듐틴옥사이드 회로가 있는 유리 기판을 (제조원: 네오뷰 코오롱) 사용하였다. 상기 제조한 이방 도전성 접착 필름을 상기 유기 기판에 놓고 각각 60℃에서, 1초 동안 1MPa로 가압착하였다. 상기 가압착한 후, 이형 필름을 제거하고 현미경(제조사: 올림푸스)으로 단자와 단자간의 버블 유무를 관찰하였다. 압착 부위 중 버블형성의 면적비율이 3개의 관찰 위치에 대해 0 내지 5% 이하일때 매우 양호 이미지 (○), 6내지 10% 미만일때 양호 이미지 (△), 그 이상일때는 불량 이미지 (×)로 평가하였다.
[저온 경화성]
상기 가압착 후 이형 필름을 제거하고 드라이버 IC를 대치시킨 후, 100℃, 135℃ 및 150℃ 5초 50MPa로 각각 본압착하고 경화 가능 여부를 초기 접착력 측정 시 칩이 흔들림 없이 붙어있는 경우를 경화 가능 (○)로 경화 칩이 떨어지거나 밀리는 경우를 불가능 (×)로 평가하였다.
[본딩 후 압흔 균일성]
상기 저온 경화성 평가에서 135℃로 본 압착된 압흔의 균일성을 육안 관찰하여 판별하였다. 구체적으로, 드라이버 IC의 양쪽 측면부의 압흔이 중앙 부분의 압흔과 동등한 정도로 선명할 때 이를 압흔이 균일하다고 판단하여 양호 (○)로, 드라이버 IC 양쪽 측면부의 압흔이 중앙 부분의 압흔에 비해 흐리거나 불분명할 때 이를 불균일 (×)로 평가하였다.
[보관 안정성]
상온 7일 방치 후 DSC 발열량이 초기 대비 20%이내일 경우 매우 양호 (◎)로 20% 이상 30% 이내일 경우 양호 (○)로 30%이상일 경우 불량 (×)으로 평가하였다.
[필 강도 (peel strength)]
상기 100℃, 135℃ 및 150℃ 5초 50MPa로 본압착된 시편을 Maximum load: 200kgf, Test speed : 100um/sec의 조건으로 필 강도 측정기(Bond tester Dage Series-4000)를 이용하여 각 시편당총 3회 이상 측정하였다. 측정된 접착력이 20MPa 이상을 (◎)로, 10MPa 이상 20MPa 이하를 (○)로, 5MPa 이상 10MPa 이하를 (△)로, 접착력 측정 불가를 (×)로 평가하였다.
상기 표 1에서 접착층이 별도로 구비된 실시예 1 내지 10의 분리형 이방 도전성 필름은 저온 속경화가 가능할 뿐 아니라, 저온 속경화 조건에서 가압착 및 본압착 시 접착력 및 압흔 균일성이 우수하고, 상온 7일 보관 후 DSC 발열량이 초기 대비 30% 이내로 보관 안정성이 우수한 반면, 별도의 접착층이 없는 비교예 1은 경화 반응의 진행에 의해 발열량의 차이가 커 보관 안정성이 떨어지고, 저온 속경화가 가능하지 않을 뿐 아니라 접착력 물성도 저하되었다.

Claims (20)

  1. 삼불화붕소와 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물의 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는, 이방 도전성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 착화합물은 화학식 1의 착화합물 인 것을 특징으로 하는, 이방 도전성 필름.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2014007087-appb-I000003
    상기 화학식 1에서, A는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소 고리이고, 상기 고리는 치환되지 않거나, OH, C1-6의 직쇄 또는 분지된 알킬, NO2, NH2 및 CF3으로 이루어진 치환기로 1회 이상 치환될 수 있다.
  3. 제1항에 있어서, 상기 pKb가 4 내지 14인 아민 화합물은 페닐메탄아민, N-메틸아닐린, 아닐린, N,N-디메틸아닐린, 벤젠아민, 자일렌디아민, 디아미노페닐메탄, 아미노페놀, 파라톨루이딘, 메틸사이오아닐린, 트리플루오로메틸아닐린, 니트로아닐린, 및 디아미노나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는, 이방 도전성 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 에폭시기를 갖지 않은 바인더 수지인 이방 도전성 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 아크릴로니트릴계, 페녹시계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 폴리아미드계, 올레핀계, 실리콘계 및 NBR(Nitrile butadiene rubber)계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 이방 도전성 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은, 바인더, 경화부 및 도전성 입자를 포함하는 도전층을 추가로 포함하는 이방 도전성 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은, 상기 접착층의 편면 또는 상기 도전층의 편면에 적층되고, 바인더를 포함하되 도전성 입자는 포함하지 않는 비도전층을 포함하는, 이방 도전성 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비도전층이 경화부를 추가로 포함하는 이방 도전성 필름.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 접착층의 두께가 3 내지 10 μm인, 이방 도전성 필름.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 도전층의 두께가 3 내지 12 μm인, 이방 도전성 필름.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 접착층의 전체 고형 함량 중 상기 착화합물이 30 내지 80중량%인, 이방 도전성 필름.
  12. 제6항에 있어서, 반도체 장치 제조시 상기 접착층은 COF(chip on film), fPCB(flexible printed circuit board) 또는 반도체 칩에 대향되고, 상기 도전층은 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)에 대향되는, 이방 도전성 필름.
  13. 제7항에 있어서, 반도체 장치 제조시 상기 접착층, 도전층 또는 비도전층이 각각 COF(chip on film), FPCB(flexible printed circuit board), 반도체 칩, 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)에 대향되는, 이방 도전성 필름.
  14. 바인더, 경화부 및 도전성 입자를 포함하는 도전층; 및
    상기 도전층에 적층되고, 화학식 1의 삼불화붕소 착화합물 및 바인더를 포함하는 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2014007087-appb-I000004
    상기 화학식 1에서, A는 탄소수 6 내지 18의 방향족 탄화수소 고리이고, 상기 고리는 치환되지 않거나, OH, C1-6의 직쇄 또는 분지된 알킬, NO2, NH2 및 CF3으로 이루어진 치환기로 1회 이상 치환될 수 있다.
  15. 제14항에 있어서, 상기 이방 도전성 필름은, 상기 접착층의 편면 또는 상기 도전층의 편면에 적층되고, 바인더를 포함하되 도전성 입자는 함유하지 않는 비도전층을 포함하는, 이방 도전성 필름.
  16. 제15항에 있어서, 상기 비도전층이 경화부를 추가로 포함하는, 이방 도전성 필름.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 접착층의 두께가 3 내지 10 μm인, 이방 도전성 필름.
  18. 제14항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 접착층의 전체 고형 함량 중 상기 착화합물이 30 내지 80중량%인, 이방 도전성 필름.
  19. 제1 전극을 함유하는 제1 피접속부재;
    제2 전극을 함유하는 제2 피접속부재; 및
    상기 제1 피접속부재와 상기 제2 피접속부재 사이에 위치하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 접속시키는 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 이방 도전성 필름 또는 제14항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 따른 이방 도전성 필름을 포함하는 반도체 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 피접속부재가 COF(chip on film) 또는 FPCB(flexible printed circuit board)이고, 상기 제2 피접속부재가 유리 패널, 또는 PCB(printed circuit board)인, 반도체 장치.
PCT/KR2014/007087 2014-01-29 2014-08-01 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치 WO2015115712A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0011778 2014-01-29
KR1020140011778A KR101659139B1 (ko) 2014-01-29 2014-01-29 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015115712A1 true WO2015115712A1 (ko) 2015-08-06

Family

ID=53757267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/007087 WO2015115712A1 (ko) 2014-01-29 2014-08-01 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101659139B1 (ko)
WO (1) WO2015115712A1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878978A (en) * 1986-06-19 1989-11-07 Ashland Oil, Inc. Bonding method employing high performance induction curable two-component structural adhesive with nonsagging behavior
KR20090065462A (ko) * 2007-12-17 2009-06-22 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조
KR20110016538A (ko) * 2009-08-12 2011-02-18 주식회사 이그잭스 다면체 올리고머 실세스퀴녹산 화합물을 함유하는 이방 도전성 접착제
KR20110116034A (ko) * 2010-01-08 2011-10-24 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 회로 접속용 접착 필름 및 회로 접속 구조체

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008303167A (ja) 2007-06-07 2008-12-18 Sony Chemical & Information Device Corp 新規なスルホニウムボレート錯体
JP5321082B2 (ja) 2009-01-21 2013-10-23 デクセリアルズ株式会社 アルミニウムキレート系潜在性硬化剤及びその製造方法
KR20110021097A (ko) * 2009-08-25 2011-03-04 교세라 케미카르 가부시키가이샤 접착제 부착 플렉시블 편면 금속장판 및 다층 플렉시블 배선판 및 이의 제조 방법
KR102259384B1 (ko) * 2012-08-24 2021-06-02 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 이방성 도전 필름의 제조 방법 및 이방성 도전 필름

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878978A (en) * 1986-06-19 1989-11-07 Ashland Oil, Inc. Bonding method employing high performance induction curable two-component structural adhesive with nonsagging behavior
KR20090065462A (ko) * 2007-12-17 2009-06-22 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 회로 접속 재료 및 회로 부재의 접속 구조
KR20110016538A (ko) * 2009-08-12 2011-02-18 주식회사 이그잭스 다면체 올리고머 실세스퀴녹산 화합물을 함유하는 이방 도전성 접착제
KR20110116034A (ko) * 2010-01-08 2011-10-24 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 회로 접속용 접착 필름 및 회로 접속 구조체

Also Published As

Publication number Publication date
KR101659139B1 (ko) 2016-09-22
KR20150090771A (ko) 2015-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012053830A2 (ko) 터치 패널용 점착제 조성물
WO2012046923A1 (ko) 이방성 도전 필름
US9515042B2 (en) Anisotropic conductive film, connection structure and method of producing the same
WO2011046238A1 (ko) 다이어태치 필름
WO2018056710A1 (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
WO2016021895A1 (ko) 점착제 조성물
KR101525649B1 (ko) 전극의 접속 방법 및 그것에 사용되는 접속 조성물
KR101944125B1 (ko) 회로 접속 재료 및 그것을 사용한 접속 방법 그리고 접속 구조체
WO2010076990A2 (ko) 이방 전도성 필름 조성물 및 이를 이용한 이방 전도성 필름
WO2017078488A1 (ko) 광학용 점착제 조성물 및 광학용 점착 필름
WO2017183833A1 (ko) 광학용 점착제 조성물 및 이의 경화물을 포함하는 광학용 점착층
WO2018056675A2 (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
KR101872562B1 (ko) 회로 접속 재료 및 그것을 사용한 접속 방법 및 접속 구조체
WO2018048272A2 (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
WO2016199983A1 (ko) 화학식 1 또는 2의 고분자 수지, 이를 포함하는 접착 필름 및 상기 접착 필름에 의해 접속된 디스플레이 장치
WO2015115712A1 (ko) 접착층을 포함하는 이방 도전성 필름 및 상기 필름에 의해 접속된 반도체 장치
WO2013094930A1 (ko) 비자외선형 다이싱 다이본딩 필름
WO2017014414A1 (ko) 이방 도전성 필름용 조성물, 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 디스플레이 장치
WO2018062744A1 (ko) 광학 투명 점착제 조성물, 그를 포함하는 광학 투명 점착 필름 및 평판표시장치
WO2016052812A1 (ko) 에폭시 수지 조성물, 이방성 도전 필름용 조성물 및 반도체 장치
WO2016208816A1 (ko) 화학식 1의 고분자 수지, 이를 포함하는 접착 필름 및 상기 접착 필름에 의해 접속된 디스플레이 장치
WO2015064961A1 (ko) 이방성 도전 필름 및 이를 이용한 반도체 장치
WO2017183940A1 (ko) 광학용 점착제 조성물 및 이의 광경화물을 포함하는 점착제층을 포함하는 광학용 점착 필름
WO2017090875A1 (ko) 이방 도전성 필름 및 이를 이용한 접속 구조체
WO2017078487A1 (ko) 광학용 점착제 조성물, 광학용 점착제 조성물의 제조방법 및 광학용 점착 필름

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14881205

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14881205

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1