KR100482672B1 - 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 (A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드를 포함하는 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프에 관한 것이다.

본 발명의 반도체 소자용 접착제 조성물은 내열성 및 열 사이클 테스트 결과 내흡습성이 우수하며, 본 발명의 접착제 조성물을 이용하여 반도체 소자용 접착 쉬트 및 접착 테이프를 제공할 수 있다.

Description

반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프{ADHESIVE COMPOSITION FOR SEMICONDUCTOR PACKAGE, AND ADHESIVE SHEET AND TAPE USING THE SAME}

본 발명은 (A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드를 포함하는 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프에 관한 것이다. 전자 부품용 접착 테이프는 주로 반도체 장치를 구성하는 리드프레임 주변의 부품간, 예를 들면, 리드핀, 반도체 탑재용 기판, 방열판, 반도체 칩 자신의 접착에 사용하기 위한 것이며, 또한 FPC(Flexible Printed Circuit) 및 TAB(Tape Automated Bonding) 형태의 원판 용도에 적합한 동박과 폴리이미드 필름에 접착력이 증대된 접착제 및 접착 테이프도 포함된다.

본 발명은 다양한 반도체를 사용하는 반도체 소자, 특히 IC 절연체층 및 도체 회로로 구성된 IC용 기판상에 IC 칩을 적층한 구조를 구비하는 반도체 소자, 표면 실장형 반도체 소자 및 멀티 IC 칩형 반도체 소자에 사용하기에 적합한 접착제 조성물 및 접착 쉬트에 관한 것으로, 특히 IC 칩을 접착하거나 방열판을 접착하거나, IC용 기판들을 고밀도로 적층하기 위해, 구체적으로는 IC 칩과 IC용 기판, IC용 기판들을 고밀도로 적층하기 위한 절연체층과 함께, IC 칩과 방열판, 방열판과 IC용 기판 및/또는 IC 칩들을 함께 접착하기 위한 접착제 조성물 및 접착 쉬트, 테이프에 관한 것이다.

최근들어 휴대용 개인 컴퓨터 및 휴대 전화기가 보급됨에 따라, 소형화, 박형화, 다기능화된 전자 기구에 대한 요구가 증가하고 있다.

이와 같은 요구를 충족시키기 위해서, 전자 부품의 소형화, 고집적화가 필수적으로 요구되고, 나아가 고밀도 실장 기술이 필요하다.

최근의 전자 부품의 핵심을 구성하는 IC 패키지는 QFP(Quad Flat Package) 및 SOP(Small Outline Package)와 같은 주변 실장형이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 최근들어, BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Size Package), BOC(Board On Chip)로 지칭되는 표면 실장형 및 MCP(Multi Chip Package)라 지칭되는 멀티 IC 칩형 패키지가 고밀도 실장이 가능한 IC 패키지로 각광받고 있다.

BGA, CSP 및 BOC는 외부 접속 단자인 땜납 볼이 패키지의 이면에 표면 격자상으로 제공된다. IC(반도체 집적 회로)의 전극은 IC용 기판 또는 배선 패턴 변환 기판을 개재해서 IC 인쇄 회로 기판의 전극에 접속된다. 이 IC용 기판의 종류에 따라, 플라스틱 BGA(이하 P-BGA), 세라믹 BGA(이하 C-BGA), 테이프 BGA(이하 T-BGA), 고기능(enhanced) BGA(이하 E-BGA) 등의 개발이 이루어지고 있다.

최근까지도 QFP에서 배선 본딩 기술이 이용가능한 P-BGA가 널리 사용되고 있다. 그러나, TAB(Tape Automated Bonding)을 사용하는 T-BGA 기술이 더 나은 고밀도화(다 핀화)가 가능하고 방열성이 우수하기 때문에 점차 주류화되어 가고 있다.

CSP는 BGA를 더 소형화하고 고밀도화한 패키지로 '마이크로 BGA' 또는 '미세 피치(pitch) BGA'로 불린다. 특히 CSP의 그 구조때문에 낮은 임피던스, 고주파 응답의 고속성등과 같은 우수한 전기적 특성을 보유한다.

IC용 기판을 구성하는 절연체층을 형성하기 위하여, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등을 채용하는 기판 재료가 통상적으로 사용된다. 또, 접착제층을 형성하기 위하여, 에폭시 수지/NBR(아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체)계 접착제, 에폭시/페놀 수지계 접착제 및 고무 변성 에폭시 수지/페놀 수지계 접착제가 통상적으로 사용되어 왔다.

구동시 IC에 의해 생성된 열때문에 IC 패키지의 온도는 100℃ 이상이 되어 IC 패키지는 상온과 고온 (100℃ 이상) 사이의 온도 변화에 노출된다. 따라서, IC 패키지는 이와 같은 경우에 발생하는 스트레스의 변화에 견딜수 있는 내열성, 고온 조건하에서의 내습성, 스트레스 완화성이 요구된다.

특히 최근들어, 실장 밀도가 증가함에 따라, 금속 배선이 점유하는 부분이 커져 열 팽창 계수가 다른 물질을 함께 실장할 필요가 있어서, 이런 경우 발생하는 스트레스에도 견딜수 있는 내성이 IC 패키지에 요구된다. 그러나, 상기 조성의 접착제는 장시간의 온도 변화에 대한 내성이 충분하지 않을 뿐만 아니라 고온 및 고습도에 대한 내성도 충분하지 않다.

구체적으로, 상온과 고온 (100℃ 이상) 사이의 온도 변화가 주기적으로 반복될 때 발생한 스트레스로 인해, IC용 기판을 구성하는 절연체층과 IC 칩 사이 또는 적층 기판의 내부에서 층간 박리현상이 종종 발생한다. 게다가 실장 밀도를 증가시키기 위한 방법으로서 절연층들을 적층하여 삼차원 배선 패턴을 형성한다. 이 방법의 경우에도 동일한 문제가 있다. 이 적층형 고밀도 실장 방법에서는 적층 기판으로 유리 에폭시 기판에 추가하여, 패키지를 박형화할 목적으로 TAB 기판, 플렉서블(flexible) 기판 등을 사용하는 경우, 폴리이미드 수지 등의 물질이 대부분 사용된다.

일반적으로, 폴리이미드 수지 등은 접착이 매우 어렵고, 흡수된 수분, 계면의 상태 등에 영향을 받기 쉽다. 따라서, 저흡습성의 우수한 접착력을 가지는 접착제 조성물이 요구된다.

또, 적층형 고밀도 실장 방법에서는 배선 패턴이 적층 공정 동안 매몰되어야만 한다. 따라서 매몰 공정 동안 수지가 플로우되지 않고 접착시 발포가 발생하지 않는 접착제 조성물이 요구된다.

또, 최근들어, 무연화 경향에 의해 IR 리플로우 온도가 높아져서 리플로우 공정 동안 접착제에 포함된 수분이 기화되어 접착제를 밀어내어, 팝코닝(popcorning) 현상이라 불리는 발포성 증기 폭발이 발생하기 쉽다. 따라서, 팝코닝 현상의 원인이 되는 수분을 제거하기 위해서, 리플로우 전에 반제품을 방습 상태로 관리한다. 그러나, 방습 상태 조건하에서의 관리는 많은 작업과 비용을 필요로 하기 때문에 방습 상태의 관리를 필요로 하지 않으면서 팝코닝 현상을 일으키지 않는 접착제 조성물이 요구된다.

나아가, 도체 부분에의 적용을 고려할때, 접착제 조성물에 전기적인 신뢰성도 요구된다.

본 발명은 상술한 문제점들을 극복하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 다음과 같다.

1. BGA 및 CSP와 같은 반도체 소자에 사용되는 종래의 접착제 조성물이 가지고 있는 문제인 온도 변화가 반복됨에 따라 발생하는 층간 박리 문제가 극복된, 즉, 스트레스 완화성, 온도/열 사이클 테스트 결과가 우수한 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프를 제공하는 것이다.

2. 접착 또는 경화시 접착 수지가 플로우되거나 발포하지 않는 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프를 제공하는 것이다.

3. 전기적 신뢰성이 향상되고 구리, 폴리이미드 등에 대한 접착력이 강한 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프를 제공하는 것이다.

4. 종래 접착제의 문제점인 접착제에 포함된 수분이 리플로우시 기화되어 발생하는 팝코닝 현상을 개선한, 즉, 우수한 내흡습성을 가지는 반도체 소자용 접착제 조성물, 그를 이용한 접착 쉬트 및 접착 테이프를 제공하는 것이다.

5. 고내열성 및 내화학성이 우수한 반도체 소자용 접착제 및 그를 이용한 접착 쉬트를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자용 접착제 조성물은 (A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드들을 포함한다.

바람직하기로는, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무의 비율은 접착제 조성물 전 고형 중량(total solid content)의 20 내지 80중량%이다. 또한, 상기 (B)의 카르복실기 변성 아크릴 고무에서 카르복실기 함량은 0.01 내지 10 중량%이다.

바람직하기로는, (C) 아미노 화합물은 말단에 아미노 그룹을 갖는 디아미노, 트리 아미노, 테트라 아미노 화합물들이며, 전 고형 중량의 0.2 내지 20 중량% 이다.

바람직하기로는, (D) 비스알릴나지이미드 화합물은 접착제 조성물의 전 고형 중량의 0.2 내지 30 중량%이다.

본 발명에 따른 접착 쉬트는 지지체 및 상기 지지체의 적어도 일면에 상기 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포한 후 건조하여 제조된 접착제 층으로 이루어진다.

바람직하기로는, 지지체는 절연 필름 또는 박리성(releasable) 필름이다.

본 발명의 접착 테이프는 기재필름; 상기 기재필름의 단면 또는 양면에 상기 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포 후 건조하여 제조된 접착제 층; 및 상기 접착제 층 상에 적층된 보호필름으로 이루어진다.

반도체 소자용 접착제 조성물의 각 성분에 대하여 설명한다.

(A) 에폭시 수지

에폭시 수지로는, 분자내에 2개 이상의 옥시란환(oxiran rings)을 구비하는 구조의 수지, 예를 들면 글리시딜 에테르, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 선형 지방족 에폭시트(epoxite) 및 지환족 에폭시트와 같은 수지가 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

구체적으로, 비스페놀 A-형 에폭시 수지, 비스페놀 F-형 에폭시 수지, 비스페놀 S-형 에폭시 수지 및 나프탈렌형 에폭시 수지와 같은 2 작용기(bifunctional), 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아뉴레이트형 에폭시 수지, 트리글리시딜-p-아미노페놀형 에폭시 수지, 테트라글리시딜 디아미노디페닐 메탄형 에폭시 수지, 테트라글리시딜 m-자일렌디아민형 에폭시 수지 및 테트라글리시딜-1,3-비스아미노메틸시클로헥산형 에폭시 수지 등의 다작용기(multifunctional) 글리시딜 아민형 에폭시 수지, 테트라페닐 글리시딜 에테르 에탄형 에폭시 수지, 트리페닐 글리시딜 에테르 메탄형 에폭시 수지 등의 다작용기 글리시딜 에테르형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지, 알킬페놀형 에폭시 수지 등의 다작용기 레솔형 에폭시 수지, 페놀형 에폭시 수지 및 크레솔형 에폭시 수지등의 다작용기 노볼락형 에폭시 수지를 예로 들 수 있다.

이들 중, 특히 절연성 및 내열성 측면에서는 다작용기 에폭시 수지가 사용되는 것이 바람직하다.

바람직하기로는 본 발명에서 사용되는 에폭시 수지의 당량은 50 내지 5000, 더 바람직하기로는 100 내지 4000, 보다 더 바람직하기로는 100 내지 2000이다. 에폭시 당량이 50 미만이면 수지가 완전 경화전 B 스테이지 상태에서 가열 압착의 조건에서 수지의 흐름성이 너무 커서 접착제의 흐름 정도를 너무 크게 하며 경화 공정 후에도 부분적으로 미경화된 채로 남아서 발포의 원인이 된다. 에폭시 당량이 5000 을 초과하면 수지의 용매에 대한 용해도 및 다른 수지와 상용성(相溶性)이 나빠진다.

보다 구체적으로, 본 발명에서 사용된 에폭시 수지로는 유화 쉘(Yuka Shell) 에폭시 K.K. 사제: 상품명; 에피코트 806, 828, 834 및 1001 등의 비스페놀형 수지, YX-4000 및 YX-4000H (비페닐형) 등의 2작용기 에폭시수지, 에피코트 152, 154, 180S65, 1032H60 및 157S70(다작용기 노볼락형), 604(테트라글리시딜 디페닐 메탄형), 대일본 잉크 및 화학사제: 상품명; HP-7200, HP-7200H(디시클로형) 등의 다작용기 에폭시 수지, 일본화약사제: 상품명; EOCNI02S, 103S, 104S, 1020(o-크레솔 노볼락형), EPPN501H, 502H(트리페닐메탄형) 등의 다작용기 에폭시 수지 등을 예로 들 수 있다.

에폭시 할로겐화물, 특히 에폭시 브롬화물이 난연성을 부여하기 위하여 유효하게 사용된다. 에폭시 브롬화물의 구체적 예로는 유화 쉘 에폭시 K.K.사제: 상품명; 에피코트 5045, 5046 및 5050 및 일본 화약사제: 상품명; Bren-S, Bren-105 및 Bren-301 등을 들 수 있다.

(B) 카르복실기 변성 아크릴 수지

본 발명의 접착제 조성물 중 성분 (B)는 카르복실기 변성 아크릴 고무이며, 이 때 카르복실기의 함량은 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 2 중량% 범위이다. 적합한 카르복실 변성 아크릴 고무의 예는, 각각의 분자 쇄 말단이 카르복실기로 차단된 아크릴 고무, 및 분자 내에 카르복실기를 가지는 단량체 화합물을 포함하는 단량체 혼합물의 공중합에 의해 얻어지는 공중합체 아크릴 고무를 포함한다. 카르복실기의 함량이 너무 작을 경우, 카르복실기가 에폭시 등의 다른 경화 수지들과의 반응에 의한 결합 부분의 기여가 크지 않게 되므로 접착제 조성물은 우수한 내열성 및 내용제성을 가질 수 없으며, 반면, 카르복실기의 함량이 너무 클 경우, 초기 접착 강도의 보유, 금속 접착 시 금속 이동에 대한 저항성 등의 특성이 저하된다.

본 발명의 접착제 조성물 중 성분 (B)로서의 카르복실 변성 아크릴 고무의 양은 전체 고형분에 대하여 20 내지 80 중량%의 함량으로 포함되는 것이 적당하며, 바람직하게는 25∼50 중량%이다. 상기 아크릴로니트릴 부타디엔 고무의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 유연성이 나빠져서 접착층이 부서지기 쉽고 접착 강도가 충분히 커질수 없으며, 80 중량%를 초과할 경우에는 기계적 강도가 저하되고 접착제 조성물의 경화 속도의 감소에 영향을 주어 내열성 및 내화학성 특성이 상대적으로 저하된다.

상표명 NSA-04 (Nisshin Chemical Industry Co. 제품)로 시판되는 것 및 기타의 것을 포함하여 본 발명의 접착제 조성물에서 성분 (B)로 사용하기에 적합한 카르복실 변성 아크릴 고무로서 여러 시판 제품이 구매가능하다. 상기 카르복실 변성 아크릴 고무는 필요에 따라 단독으로, 또는 2종 이상의 배합물로 사용될 수 있다. 카르복실 변성 아크릴 고무는 한정된 비율로 에폭시 변성 아크릴 고무 및(또는) 가교되지 않은 이중 결합 함유 고무와 배합되어 사용될 수 있다.

(C) 아미노 화합물

아미노 화합물은 에폭시 수지와 반응하여 3차원 구조를 형성한다.

아미노 화합물은 말단에 아미노 그룹을 갖는 디아미노, 트리 아미노, 테트라 아미노 화합물들이며, 전 고형 중량의 0.2 내지 20 중량% 이다. 아미노 화합물 함량이 0.2 중량% 미만인 경우에는 3차원 구조 형성의 물성이 크게 기여하지 못하여 효과가 크지 못하며, 20 중량%를 초과할 경우에는 3차원 구조가 너무 커져서 접착층이 유연성이 저하되어 쉽게 부서지기 쉽다.

본 발명에서 사용되는 디아민류로서는, 구체적으로 다음의 것을 들수 있다.

3,3'-디아미노비페닐, 3,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,2-(3,3'-디아미노디페닐)프로판, 2,2-(3,4'-디아미노디페닐)프로판, 2,2-(4,4'-디아미노디페닐)프로판, 2,2-(3,3'-디아미노디페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-(3,4'-디아미노디페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-(4,4'-디아미노디페닐)헥사플루오로프로판, 3,3'-옥시디아닐린, 3,4'-옥시디아닐린, 4,4'-옥시디아닐린, 3,3'-디아미노디페닐술피드, 3,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 1,3-비스[1-(3-아미노페닐)-1-메틸아민)벤젠, 1,3-비스[1-(4-아미노페닐)-1-메틸아민)벤젠, 1,4-비스[1-(3-아미노페닐)-1-메틸아민)벤젠, 1,4-비스[1-(4-아미노페닐)-1-메틸아민)벤젠, 1,3-비스(3-아미노펜옥시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노펜옥시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노펜옥시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노펜옥시)벤젠, 3,3'-비스(3-아미노펜옥시)디페닐에테르, 3,3'-비스(4-아미노펜옥시)디페닐에테르, 3,4'-비스(3-아미노펜옥시)디페닐에테르, 3,4'-비스(4-아미노펜옥시)디페닐에테르, 4,4'-비스(3-아미노펜옥시)디페닐에테르, 4,4'-비스(4-아미노펜옥시)디페닐에테르, 3,3'-비스(3-아미노펜옥시)비페닐, 3,3'-비스(4-아미노펜옥시)비페닐, 3,4'-비스(3-아미노펜옥시)비페닐, 3,4'-비스(4-아미노펜옥시)비페닐, 4,4'-비스(3-아미노펜옥시)비페닐, 4,4'-비스(4-아미노펜옥시)비페닐, 2,2-비스[4-(3-아미노펜옥시)페닐)술폰, 2,2-비스[4-(4-아미노펜옥시)페닐)술폰, 2,2-비스[3-(3-아미노펜옥시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-(4-아미노펜옥시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노펜옥시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노펜옥시)페닐]프로판, 2,2-비스[3-(3-아미노펜옥시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스[3-(4-아미노펜옥시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(3-아미노펜옥시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노펜옥시)페닐]헥사플루오로프로판, 9,9-비스(3-아미노페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-비스(트리플루오로메틸)벤지딘, 2,2-비스[4-(4-아미노-2-트리프루오로-펜옥시)페닐]헥사플루오로프로판, 1,2-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민, 1,4-페닐렌디아민 등이며, 이 화합물들은 단독으로 또는 적어도 두종 이상 혼합하여 사용 가능하다.

본 발명에서 사용되는 트리 또는 테트라 다관능 아미노 화합물들로서는, 구체적으로 다음의 것을 들수 있다. 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐 이서, 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐메탄, 3,3',4,4'-테트라아미노벤조페논, 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐 설폰, 3,3',4,4'-테트라아미노바이페닐, 1,2,4,5-테트라아미노벤젠, 3,3',4-티리아미노디페닐, 3,3',4-트리아미노디페닐메탄, 3,3',4-트리아미노벤조페논, 3,3',4-트리아미노디페닐설폰, 3,3',4-트리아미노디바이페닐, 1,2,4-트리아미노벤젠 등과 위 화합물들의 모노-, 디-, 트리- 또는 테트라-산 솔트(salt)인 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐 이서 테트라하이드로클로라이드, 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐메탄 테트라하이드로클로라이드, 3,3',4,4'-테트라아미노벤조페논 테트라하이드로클로라이드, 3,3',4,4'-테트라아미노디페닐 설폰 테트라하이드로클로라이드, 3,3',4,4'-테트라아미노바이페닐 테트라하이드로클로라이드, 1,2,4,5-테트라아미노벤젠 테트라하이드로클로라이드, 3,3',4-티리아미노디페닐 트리하이드로클로라이드, 3,3',4-트리아미노디페닐메탄 트리하이드로클로라이드, 3,3',4-트리아미노벤조페논 트리하이드로클로라이드, 3,3',4-트리아미노디페닐설폰 트리하이드로클로라이드, 3,3',4-트리아미노디바이페닐 트리하이드로클로라이드, 1,2,4-트리아미노벤젠 디하이드로클로라이드 등이다. 위의 다관능 아미노 화합물들은 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

위의 다관능 아미노 화합물 중 솔트 첨가물 형태로 되어있지 않은 화합물을 사용하는 경우에, 반응시 네트워크를 형성하는 속도가 단축되므로, 3차원 네트워크 구조를 형성시킬때, 경화 속도 조절에 따라 솔트 첨가물 형태가 포함되어 있는 화합물과 함께 비율을 조절할 수있다.

(D) 비스알릴나지이미드

비스알릴나지이미드(Bisallylnadiimide)는 저융점ㆍ고용해성의 열경화성 폴리이미드로서, 일반적인 열경화성 폴리이미드의 양호한 고온특성을 나타내며 또한 경화시에 보이드나 크랙발생이 적으며 접착제에 사용된 다른 매트릭스 수지들과의 상용성 및 용제 가용성이 양호한 특성을 갖는다.

비스알릴나지이미드는 무수알릴나직산과 디아민으로부터 합성되는 탈수폐환반응이 완결된 양 말단에 알릴기를 갖는다. 부피가 크고 비교적 강고한 골격을 가지므로 비스알릴나지이미드는 기타 열경화성 폴리이미드에 비해 융점이 낮고 지방족탄화수소, 지방족알콜 이외의 대부분의 유기용제에 녹는다.

특히 비스알릴나지이미드는 이중 결합을 갖는 수지와는 3차원 공중합체를 형성하지만 그 밖의 수지와는 각성분 폴리머가 서로 얽힌 IPN(Inter Penetrating Network) 구조를 형성하여, 네트웍 밀도의 증가 및 상관결합력의 증대 등에 의해 다양한 특성을 부여할 수 있다. 비스알릴나지이미드는 알릴기와 노루볼넨 골격 중의 이중 결합의 부가반응으로 경화하여 3차원 가교구조를 형성한다. 경화 후의 접착제의 유리전이온도의 상승을 유도하여 접착제의 높은 내열성을 부여하며, 곡률강도, 탄성률, 경도 등의 기계적 강도도 우수한 특성을 나타낸다.

비스알릴나지이미드 화합물은 접착제 조성물의 전 고형 중량의 0.2 내지 30 중량%이다.

비스알릴나지이미드 화합물 함량이 0.2 중량% 미만인 경우에는 3차원 구조 형성의 물성이 크게 기여하지 못하여 효과가 크지 못하며, 30 중량%를 초과할 경우에는 다른 수지들과의 네트워크가 너무 커져서 접착층이 유연성이 저하되어 쉽게 부서지기 쉽게 된다.

본 발명에서 사용되는 비스알릴나지이미드는 하기의 화학식으로 나타낸다.

상기 식중, R은 하기의 구조의 2가의 기를 나타낸다.

상기식에서 n은 1 내지 10의 정수이다.

커플링제가 본 발명에 따른 접착제 조성물에 첨가되어 피착체에 대한 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다.

커플링제로는 유기기 말단으로 아미노기 말단 또는 에폭시 말단을 구비하는 물질이 특히 바람직하다. 커플링제는 (A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드의 합계량 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

또, 필요하다면 에폭시 수지의 경화를 촉진하기 위해서, 이미다졸 및 그 유도체, 이미다졸린 및 그 유도체 또는 3차 아민등의 경화 촉진제를 (A) 내지 (D) 화합물 합계량 100중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부를 사용할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 반도체 소자용 접착제 조성물은 열팽창계수 및 열전도율의 조절 및 작업성의 제어를 위한 목적으로 무기 또는 유기 필러(filler)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 무기 필러로는 무수 실리카, 용융형 실리카, 알루미나, 산화 티타늄, 산화 베릴륨, 산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 질화 티타늄, 질화 규소, 질화 붕소, 붕소화 티타늄, 붕소화 텅스텐, 탄화 규소, 탄화 티타늄, 탄화 지르코늄, 탄화 몰리브덴, 미카, 산화 아연, 카본 블랙, 수산화 알루미늄, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 또는 이들의 표면을 트리메틸 실록실기 등으로 처리한 물질 등을 예로 들 수 있다.

유기 필러로는 폴리이미드, 폴리아미드-이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리에테르-이미드, 폴리에스테르-이미드, 나일론 및 실리콘 등을 열거할 수 있다.

필러는 (A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드의 합계량 100중량부에 대하여 1 내지 95 중량부가 바람직하고, 2 내지 50 중량부가 더욱 바람직하다.

페놀 수지가 본 발명에 따른 접착제 조성물에 첨가되어 에폭시 수지와 반응하여 삼차원 네트워크 구조를 형성하여 내열성 및 내화학성을 향상시키는 목적으로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 페놀 수지의 예로는 레솔 페놀 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레솔 노볼락 수지, 레솔시놀 수지 및 자일렌 수지 등의 페놀 유도체를 들 수 있다.

에폭시 수지와 페놀 수지의 비율은 작용기 당량비가 1:0.5 내지 1:1.5 이고, 바람직하기로는 1:0.7 내지 1:1.3 이며, 더욱 바람직하기로는 1:0.8 내지 1:1.2 이다.

상기 에폭시 수지와 페놀 수지의 비율에서, 페놀 수지의 비율이 1:0.5 보다 작으면 경화된 수지가 부서지기 쉽고, 반면에 페놀 수지의 비율이 1:1.5 보다 크면 부착력이 감소되어 바람직하지 않다.

가교되지 않은 이중 결합 함유 고무가 본 발명에 따른 접착제 조성물에 첨가되어 접착제의 초기 접착 특성 및 수지 상용성을 향상시키는 목적으로 포함되는 것이 바람직하다.

가교되지 않은 이중 결합 함유 고무는 DIN/ISO 1629에 따라 R 고무로 명명된 이중 결합 함유 고무를 포함한다. 이 고무는 주쇄에 이중 결합을 갖는다. 이들의 예로는 다음을 들 수 있다.

NR: 천연 고무

IR: 폴리이소프렌

SBR: 스티렌-부타디엔 고무

BR: 폴리부타디엔 고무

NBR: 니트릴 고무

IIR: 부틸 고무

BIIR: 브롬 함량 0.1 내지 10 중량％의 브롬화 이소부틸렌-이소프렌 공중합체

CIIR: 염소 함량 0.1 내지 10 중량％의 염화 이소부틸렌-이소프렌 공중합체

HNBR: 수소화 또는 부분 수소화 니트릴 고무

SNBR: 스티렌-부타디엔-아크릴로니트릴 고무

SIBR: 스티렌-이소프렌-부타디엔 고무

CR: 폴리클로로프렌

ENR: 에폭시드화 천연 고무 또는 그의 혼합물

X-NBR: 카르복실화 니트릴 고무

X-SBR: 카르복실화 스티렌-부타디엔 공중합체

그러나 이중 결합 함유 고무는 DIN/ISO 1629에 따라 M 고무로 명명된 고무를 포함하는 것으로도 인지되어야 하며, 포화 주쇄 외에도 측쇄에 이중 결합을 함유한다. 이들의 예로는 에틸렌프로필렌고무(ethylene propylene rubber; EPDM)가 있다.

본 발명에 따른 고무 화합물에 사용하기 위한 상기 유형의 이중 결합 함유 고무는 본질적으로 페놀계 수지 유리물 또는 예비 축합된 페놀계 수지 유리물과 반응하여 접착제 조성물의 내열성 및 접착 특성을 개선시키는 역활을 한다.

상기 (A) 내지 (D)의 필수 성분 및 다양한 첨가제들을 유기 용매에 용해하여 접착 조성물을 제조한다. 본 발명에서 사용되는 유기 용매에 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 메틸 에틸 케톤, 테트라하이드로퓨란 등을 적정 양만큼 선택해서 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 접착제 용액은 적어도 고형분을 15 중량% 이상 포함하도록 제조하는 것이 바람직하다. 고형분이 15중량% 미만이면 균일한 접착 쉬트 또는 접착 테이프로의 균일한 코팅이 어렵다.

본 발명에 따른 반도체 소자용 접착 쉬트는 지지체 및 상기 지지체의 적어도 일면에 상기 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포한 후 건조하여 제조된 접착제 층으로 이루어진다.

지지체로는 박리성 필름, 절연 필름, 박리지(paper)를 예로 들 수 있으며, 이들 중 박리성 필름 및 절연 필름이 사용되는 것이 바람직하다.

박리성 필름 및 절연 필름에 사용되는 필름 재질로는 폴리에틸렌 테르프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌 설파이트, 폴리에테르 케톤 및 트리아세틸 셀룰로오즈 등이 사용되는 것이 바람직하며, 이들 중 폴리에스테르, 폴리올레핀 및 폴리이미드가 사용되는 것이 더 바람직하다. 박리성 필름으로는 상기 물질들로 형성되고 실리콘 등의 이형제로 박리 처리를 거친 것이 바람직하게 사용될 수 있다.

이들 필름의 일면 또는 양면에, 상기 접착 조성물을 유기 용매에 용해시켜 제조한 접착제 용액을 도포한 후, 건조시켜 접착제 층을 형성하고, 바람직하기로는 이 접착제층을 반경화 처리한다.

특히 가공 및 사용 조건, 예를 들면 경화시간 단축 및 도체 패턴의 매몰 등과 같은 조건하에서 수지가 플로우되고 발포하는 것을 억제하기 위하여 반경화 상태를 적절히 조절할 수 있다. 반경화 상태의 조절은 특별한 방법으로 한정되지 않지만, 에이징(ageing) 등으로 조절하는 것이 바람직하다.

접착제 층은 건조 후 두께가 3 내지 200㎛ 이고, 5 내지 100㎛ 가 바람직하다.

접착제 층이 형성된 필름의 보관시에는, 필요하다면 보호 필름을 점착하고, 사용시 이 보호 필름을 제거하여 사용한다.

본 발명에 따른 반도체 소자용 접착 테이프는 기재필름; 상기 기재필름의 단면 또는 양면에 상기 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포 후 건조하여 제조된 접착제 층; 및 상기 접착제 층 상에 적층된 보호필름으로 이루어진다. 접착제 층은 기재 필름 위에 상기 접착제 용액을 코팅 건조하여 제조할 수도 있으며, 이미 제조된 접착 쉬트를 기재 필름에 압착시켜서 제조할 수도 있다.

기재 필름은 폴리이미드, 폴리 에테르 이미드, 폴리 페닐렌 황화물, 폴리 에테르 케톤 등의 내열성 필름, 에폭시 수지-유리 크로스 및 폴리이미드 유리 크로스로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 복합 내열 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 접착력을 향상시키기 위하여 유기절연필름에 코노라 방전 처리, 플라즈마 처리, 케미컬 에칭 처리, 샌드 블라스트 처리, 프라이머 처리, 전기적 처리 등을 할 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명을 실시예에 기초하여 보다 상세하게 설명하나, 이는 본 발명을 제한하려는 것은 아니다.

접착제 조성물을 아래와 같이 제조하였다.

[실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6]

(A) 에폭시 수지, (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무, (C) 아미노 화합물 및 (D) 비스알릴나지이미드, 실란 커플링제, 경화 촉진체 및 필러를 메틸 에틸 케톤에 각각 하기 표 1에 기재되어 있는 배합량으로 상온 내지 50℃에서 용해시켜 용액을 제조하였다. 용액이 고형성분을 30중량% 함유할 수 있도록 조절하여 본 발명에 따른 접착제 조성물과 비교예의 접착제 조성물을 얻었다. 표 1에 기재되어 있는 성분들은 표 2에 기재된 것을 사용하였다.

각 성분들의 조성분은 전체 고형분 100 중량부에 대해 배합한 비율(%)로 표 1에 기재되어 있다.

또, 비교예 1과 2에는 (B)카르복실기 변성 아크릴 고무 대신 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체가 사용되었다.

(B) : 카르복실기 변성 아크릴 고무

이하에서는 본 발명의 접착제 조성물 및 비교예의 접착제 조성물에 대하여 아래의 평가를 실시하였다.

1. 상용성(compatibility)

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하고 60℃에서 5시간 동안 에이징하여 접착 쉬트를 제작하였다.

그 후, 접착 쉬트의 표면의 접착제 조성물을 현미경으로 관찰하여 상용상태를 평가하여 그 결과를 표 3에 기재하였다. 표 3에서, ○는 접착제 조성물의 상용상태가 양호한 경우를 ×는 상분리 등과 같이 상용상태가 불량한 경우를 나타낸다.

표 3의 평가 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제 조성물을 사용한 접착 쉬트에서 접착제 조성물내의 배합물의 상용성이 양호하다는 것이 확인되었다. 반면, 비교예 1 내지 6의 접착 쉬트에서는 접착 조성물내의 배합물의 상용성이 불량하여 실용상의 문제가 있다는 것이 확인되었다.

2. 접착력

[폴리이미드 필름에의 접착력]

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하고 60℃에서 5시간 동안 에이징하여 접착력 측정용 접착 쉬트를 제작하였다.

그 후, 폴리에틸렌 보호 필름을 박리하면서 각 접착 쉬트를 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(상품명: 유필렉스 50S, 우베 공업)에 열압착하였다. 이어서, 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 벗겨서 두께 50㎛의 폴리이미드 필름(상품명:유필렉스 50S, 우베 공업) 위의 접착제층에 열압착하고 170℃에서 1시간 가열해서 접착제층을 경화해서 접착력 평가용 시료들을 준비하였다. 접착력은 90° Peel Test 방법으로 박리하여 측정하였다.

동일한 평가 시료들에 대하여 항온 항습 오븐을 사용하여 온도:121℃, 습도:100% RH, 시간:300시간의 조건하에서 진행되는 항온 항습 시험을 한 후, 접착력을 측정하였다.

[구리박(箔)에의 접착력]

폴리이미드 필름에의 접착력 평가에서 사용된 폴리이미드 필름(상품명: 유필렉스 50S, 우베 공업) 대신에 두께 18㎛의 구리박(상품명:JTC-A, 일본 에너지)을 사용한 점을 제외하고는 앞에서 언급한 바와 동일한 방법으로 평가 시료들을 준비하고 구리박에의 접착력을 측정하였다.

또, 폴리이미드 필름에의 접착력 평가와 동일한 조건으로 항온 및 항습 시험을 하고, 그 후에 접착력을 측정하였다.

폴리이미드 필름 및 구리박에의 접착층의 접착력 평가 결과가 표 3에 기재되어 있다.

표 3의 평가결과로부터 명백하듯이 본 발명의 접착제 조성물들이 항온 항습 시험 후에 1.8kg/㎝ 이상의 접착력을 가지고 있는 반면, 비교예들의 접착제 조성물은 폴리이미드 필름 및 구리박으로부터 쉽게 박리되어 실용상의 문제가 있다는 것이 확인되었다.

3. 내용제성

상기 접착력 평가용으로 제작되었던 폴리이미드 필름 / 접착제 / 구리박 형태의 3층으로 구성된 쉬트를 1mm 폭의 샘플 쉬트 스트립을 제작 후에 70℃에서 10분 동안 톨루엔에 침지시킨 후, 톨루엔 조로부터 꺼내어 즉시 상기 접착력 평가의 방법으로 접착력을 평가하였다.

4. 리플로우 내성

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하였다.

그 후, 폴리에틸렌 보호 필름을 박리하면서 각 접착 쉬트를 두께가 200㎛ 이고 2.5㎝×2.5㎝ 크기로 식각된 구리 부분을 구비하는 글래스 에폭시 기판에 열압착하였다.

이어서, 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 박리하면서 140℃에서 3분간, 0.1MPa의 압력하에서 0.9㎝×0.7㎝의 글래스 칩에 열압착하고, 90℃에서 1시간, 추가로 170℃에서 2시간 가열해서 접착제층을 경화해서 리플로우 내성 평가 시료들을 준비하였다.

평가 시료들에 대하여 항온 항습 오븐을 사용하여 85℃, 85% RH의 조건하에 48시간 방치한 후, 260℃ 및 280℃의 조건에서 IR 리플로우 퍼니스에 통과시킨 후, 박리 및 발포의 유무를 관찰하였다. 그 결과가 표 3에 기재되어 있다.

각 실시예 및 비교예에서는 평가 시료를 5개씩 제작했으며, 박리 및 발포가 없는 평가 시료의 개수를 표 3에 기재하였다. 표 3의 평가 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제 조성물은 박리 및 발포를 발생시키지 않는 반면, 비교예의 접착제 조성물은 박리 및 발포를 유발하였다.

5. 열 사이클 테스트

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하였다.

그 후, 폴리에틸렌 보호 필름을 박리하면서 각 접착 쉬트를 두께가 200㎛ 이고 2.5㎝×2.5㎝ 크기로 식각된 구리 부분을 구비하는 글래스 에폭시 기판에 열압착하였다.

이어서, 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 박리하면서 140℃에서 3분간, 0.1MPa의 압력하에서 0.9㎝×0.7㎝의 글래스 칩에 열압착하고, 90℃에서 1시간, 추가로 170℃에서 2시간 가열해서 접착제층을 경화해서 열 사이클 테스트용 시료를 준비하였다.

평가 시료들을 사용해서 -65℃ 내지 150℃의 열 사이클 테스트를 행하였다. 이 때, 열 사이클 테스트는 150℃ 및 -65℃에서 각각 30분간 온도 이력을 거치는 것을 1 사이클로 하여, 1000 사이클의 조건으로 실시하였다.

열 사이클 테스트 실시후, 박리 및 발포의 유무를 관찰하였다. 그 결과가 표 3에 기재되어 있다.

각 실시예 및 비교예에서는 평가 시료를 10개씩 제작했으며, 박리 및 발포가 없는 평가 시료의 개수를 표 3에 기재하였다. 표 3의 평가 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제 조성물은 박리 및 발포를 발생시키지 않은 반면, 비교예의 접착제 조성물은 박리 및 발포를 유발하였다.

6. 흡습율

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 60㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하였다.

그 후, 각 접착 쉬트의 폴리에틸렌 보호 필름 및 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 순서대로 박리한 후, 170℃에서 1시간 가열하여 접착제층을 경화해서 5㎝×5㎝의 흡습율 평가 시료를 제작하였다. 흡습율 시험은 항온 및 항습 오븐을 사용하여 온도:121℃, 습도:100% RH 및 시간:24시간의 조건으로 실시하였다.

그 후 하기 식을 사용하여 흡습율을 계산하여 그 결과를 표 3에 기재하였다.

[식 1]

흡습율

= [(흡습후의 시료 중량 - 흡습전의 시료 중량)/흡습전 시료 중량]×100(%)

표 3의 평가 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제 조성물은 흡습율이 0.6% 이하인 반면, 비교예의 접착제 조성물에서는 흡습율이 높아서 실용상의 문제를 일으킨다는 것을 확인할 수 있었다.

7. 신장율

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 60㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하였다.

그 후, 각 접착 쉬트의 폴리에틸렌 보호 필름 및 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 순서대로 박리한 후, 170℃에서 1시간 가열하여 접착제층을 경화해서 1㎝×12㎝의 신장율 평가 시료를 제작하였다. 신장률은 하기 식을 사용하여 계산하였다. 그 결과가 표 3에 기재되어 있다.

[식 2]

신장율

= [(신장후의 시료 길이-신장전의 시료 길이)/신장전의 시료 길이]×100(%)

표 3의 평가 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제 조성물은 신장률이 130%를 넘는 반면, 비교예 5 및 6의 신장율은 100% 이하로 낮았다.

8. 발포 및 매몰성

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하고 60℃에서 5시간 동안 에이징하여 접착 쉬트를 제작하였다.

한편, 플렉서블 기판(상품명: 에스파넥스, 신일철화학)에 포토레지스트막을 열압착한 후, 레지스트막을 식각 및 박리하여 도체/도체간 거리가 50㎛/50㎛인 사다리형의 회로를 제작하였다.

상기 접착 쉬트의 폴리에틸렌 보호 필름을 박리하면서 상기 회로상에 접착 쉬트를 열압착하였다. 이어서, 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 박리하면서 170℃에서 1시간 동안 접착제층을 경화했다.

그 후, 현미경을 사용해서 발포 상태(사다리 형의 회로와 접착층 사이에 발포가 존재하는지 여부로 판단) 및 매몰 상태(사다리 형의 회로의 주변에 불완전하게 접착되어 열린 공간이 존재하는 여부로 판단)를 평가하였다. 그 결과가 표 3에 기재되어 있으며, 표 3에서 ○는 발포 또는 매몰성에 문제가 없는 경우를, ×는 발포 또는 매몰성에 문제가 있는 경우를 나타낸다.

9. 전기적 신뢰성

상기 실시예 1 내지 18 및 비교예 1 내지 6의 접착제 조성물 액을, 건조후의 두께가 25㎛가 되도록, 박리 처리가 된 두께 38㎛의 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름상에 도포하고 열풍 순환형 건조기내에서 130℃에서 5 분간 건조하여 접착 쉬트를 제조한 후, 그 위에 박리 처리가 된 두께 50㎛의 폴리에틸렌 보호 필름을 적층하고 60℃에서 5시간 동안 에이징하여 접착 쉬트를 제작하였다.

한편, 플렉서블 기판(상품명: 에스파넥스, 신일철화학)에 포토레지스트막을 열압착한 후, 레지스트막을 식각 및 박리하여 도체/도체간 거리가 50㎛/50㎛인 빗 모양의 회로를 제작하였다.

상기 접착 쉬트의 폴리에틸렌 보호 필름을 박리하면서 상기 준비된 회로상에 접착 쉬트를 열압착하였다. 이어서, 폴리에틸렌 테르프탈레이트 필름을 박리하면서 170℃에서 1시간 동안 접착제층을 경화해서 전기적 신뢰성 평가용 시료들을 준비하였다.

평가시료를 온도:130℃, 습도:85% RH로 조정된 항온 및 항습 오븐에서 빗 모양의 회로에 직류전압 5V 를 인가하면서 300시간 재치하였다. 이어서, 빗 모양의 회로의 상태를 평가하였다. 그 결과가 표 3에 기재되어 있으며, 표 3에서 X는 빗 모양의 회로(구리박 부분)에 마이그레이션이 발생한 경우를, ○는 마이그레이션이 발생하지 않은 경우를 나타낸다. 표 3의 결과로부터 명백하게 알 수 있듯이 본 발명에 따른 접착제 조성물에서 마이그레이션이 관찰되지 않았다.

[표3]에서 리플로우내성의 (5) 및 열사이클테스트 (10) 은 각각 평가 시료 5개와 평가 시료 10개를 나타낸다.

본 발명은 에폭시수지, 카르복실기 변성 아크릴 고무, 아미노 화합물에 비스알릴나지이미드를 함께 사용함으로써 긴밀한 네트워크의 형성 및 이미드 구조의 특성으로 접착력, 내수성, 내화학성, 신뢰성이 증가되었으며, 동시에 내열성이 향상된 반도체용 접착제 조성물, 및 이를 이용한 접착 쉬트를 제공할 수 있다.

본 발명의 반도체 소자용 접착제 조성물 및 반도체 소자용 접착제 조성물을 사용한 접착 쉬트는 접착력이 우수하고, 반도체 패키지 공정성 및 신뢰성이 우수한 반도체 소자용 접착 쉬트를 공업적으로 제공하는 것을 가능하게 한다. 또, 본발명의 반도체 장치용 접착제 조성물을 사용함으로써 표면 실장형 반도체 소자의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하다.

Claims (8)

1. (A) 에폭시 수지;

   (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무;

   (C) 아미노 화합물; 및

   (D) 비스알릴나지이미드를 포함하는 반도체 소자용 접착제 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 (B) 카르복실기 변성 아크릴 고무가 접착제 조성물 전체 고형 중량에 대하여, 20 내지 80 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 소자용 접착제 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 (B)의 카르복실기 변성 아크릴 고무가 카르복실기 함량이 0.01 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 상기 반도체 소자용 접착제 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 (C) 아미노화합물이 말단에 아미노 그룹을 갖는 디아미노, 트리 아미노 및 테트라 아미노 화합물로 이루어진 군에서 선택되며, 접착제 조성물 전체 고형 중량에 대하여, 0.2 내지 20 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 소자용 접착제 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 (D) 비스알릴나지이미드가 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이며, 접착제 조성물 전체 고형 중량에 대하여, 0.2 내지 30 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 소자용 접착제 조성물.

   화학식 1

   상기 식중, R은 하기의 구조의 2가의 기를 나타낸다.

   상기식에서 n은 1 내지 10의 정수이다.
6. 지지체 및

   상기 지지체의 적어도 일면에 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포한 후 건조하여 제조된 접착제 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 접착 쉬트.
7. 삭제
8. 기재필름;

   상기 기재필름의 단면 또는 양면에 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 반도체 소자용 접착제 조성물을 도포한 후 건조하여 제조된 접착제 층; 및

   상기 접착제 층 상에 적층된 보호필름으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 접착 테이프.