KR100755175B1 - 점착테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 점착 테이프는 기재와 그 위에 형성된, (A) 점착성분, (B) 에폭시 수지, (C) 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제, (D) 에너지선 중합성 화합물 및 (E) 광중합 개시제를 포함하는 점착제층을 포함하고, 상기 에폭시 수지(B) 또는 에너지선 중합성 화합물(D) 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 그의 분자 또는 분자들 내에 디시클로펜타디엔 골격을 함유한다. 점착제 경화물의 수흡수율을 줄이는 동시에 열압착시의 탄성률을 저하시킬 수 있는 점착제층을 구비한 점착 테이프를 제공한다.
점착 테이프, 점착성분, 에폭시 수지, 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제, 에너지선 중합성 화합물, 광중합 개시제

Description

점착테이프 {Adhesive tape}
본 발명은 신규한 점착테이프(pressure sensitive adhesive tape)에 관한 것이다. 보다 자세히는,본 발명은 실리콘웨이퍼 등을 다이싱하고 다이싱에 의해 얻어진 칩들을 리드프레임에 다이결합을 수행하는 과정에 쓰이는데 적합한 점착테이프에 관한 것이다.
예를들어 실리콘 혹은 갈륨비소로 된 반도체 웨이퍼는 직경이 큰 형태로 생산된다. 이 웨이퍼는 잘라져서 작은 구성칩들(IC칩들)로 나뉘어지고(다이싱되고), 뒤이은 마운팅 단계로 이동된다. 이 과정에서 특히, 점착테이프에 부착된 상태에서의 반도체 웨이퍼는 다이싱, 세정, 건조, 익스펜딩과 픽업 단계를 거쳐야 하며, 뒤이은 결합단계로 이동된다.
반도체 웨이퍼 다이싱단계부터 픽업단계까지 사용된 상기 점착테이프는 다이싱단계부터 건조단계까지 웨이퍼칩을 안전하게 잡아둘 정도로 큰 접착력을 가지나 픽업단계에서는 웨이퍼칩에 어떠한 접착제도 부착되지 않을 정도 수준의 접착력을 가질것이 요구된다.
픽업된 칩들은 다이결합단계에서 에폭시 접착제와 같은 다이결합접착제를 이용하여 리드프레임에 결합된다. 이렇게 반도체소자는 생산된다. 하지만, IC칩이 극 도로 작을때에는, 적절한 양의 접착제의 도포가 어려워, IC칩에 접착제가 넘쳐 흐르는 문제가 발생한다. 반면에, IC칩이 클때에는 예를들어 불충분한 양의 접착제로 인해 만족할 만한 강도를 가진 결합이 얻어질 수 없는 문제가 발생한다. 게다가, 이러한 다이결합 접착제의 도포는 어렵다. 따라서 그 과정을 간소화 시킬 수 있는 개선에 대한 요구가 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 웨이퍼 고정기능과 다이결합기능을 모두 수행가능한 여러가지의 웨이퍼-고정용 점착테이프가 제안되어져 왔다.(예를들어 일본특허공개공보 No.2(1990)-32181)
일본 특허공개공보 No.2(1990)-32181은 기재와, 그 위에 놓이는, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 범용 에폭시수지, 범용 광중합성 저분자화합물, 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제 및 광중합개시제로 구성된 조성물로 이루어진 점착제층으로 구성된 점착테이프를 공개하고 있다. 이 점착제층은 웨이퍼 다이싱을 할 때 웨이퍼 고정기능을 한다. 다이싱이 끝난 후, 에너지선에 노출되었을 때 점착제층은 경화되어 기재와의 접착력이 저하된다. 따라서, IC칩을 픽업하자마자 점착제층은 기재로부터 IC칩과 함께 분리된다. 점착제층을 가진 IC칩은 리드프레임에 올려지고 가열된다. 따라서, 점착제층에 들어있는 에폭시수지는 결합력을 발휘하여 IC칩의 리드프레임에의 결합이 완료된다.
상기 공보에서 공개된 웨이퍼 고정용 점착테이프는 이른바 직접 다이결합을 가능하게 하고, 다이결합 접착제 사용단계를 생략할 수 있게 한다. 즉,점착테이프의 점착제층에서, 에너지선경화, 열경화에 의해 수행된 다이결합이 이루어진후 모 든 성분들은 경화되므로 칩과 리드프레임은 서로 매우 큰 결합력을 가지고 결합한다.
그 후는 일반적으로 리플로공정 (reflow step)을 거쳐서 와이어결합이 행하여진다.
리플로 공정에서의 사용을 위해, 최근 몇년에, 환경문제에 대처하기 위해 납을 함유하지 않는 땜질용 접합물이 개발되었다. 납을 함유하지 않는 땜의 녹는점은 종래의 납을 함유하는 땜의 녹는점보다 높으므로, 고온의 리플로 온도가 불가피하다. 하지만, 리플로 온도가 높을 때에는 점착제층에 포함된 약간의 양의 물이라도 증발하여 팽창되어 패키지 크래킹의 위험을 초래한다.
게다가 다이결합할때는 점접합제층이 적절하게 피착체 표면의 외형을 따르는 것이 요구되어 진다. 특히 열압착시에 이러한 따름성을 높이기 위해서는 점착제층의 탄성률이 고온에서 열압착시에 낮아야 하는 것이 요구되어진다. 하지만, 상기 종래의 점착제들는 이러한 관점에 있어서 불만족스럽다. 따라서 여전히 점착제에 대한 개선요구가 있다.
발명의 목적
본 발명은 선행발명의 상기 상태의 관점에 입각하여 이루어 졌다. 점착제 경화물의 수(분)흡수율을 줄일 수 있고, 열압착시에 탄성률을 낮출 수 있는 점착제층을 가진 점착테이프를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
발명의 요약
본 발명의 점착테이프는 기재와 그 위에 형성된 점착제층을 포함하고, 이 점착제층은 점착성분(A), 에폭시수지(B), 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C), 에너지선 중합성 화합물(D) 및 광중합개시제(E)를 포함하며, 여기서 에폭시수지(B) 및 에너지선 중합성 화합물(D) 중 어느 하나 또는 둘다가 그의 분자 또는 분자들 내에 디시클로펜타디엔 골격을 가지고 있다.
본 발명에 있어서는 상기 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 에폭시 수지(B)가 하기의 화학식으로 표시되는 수지인 것이 바람직하다:
Figure 112004006988414-pct00001
식 중, n은 0~10의 정수이다.
또한 상기 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 에너지선 중합성 화합물(D)가 하기의 화학식으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다:
Figure 112004006988414-pct00002
식 중, R은 수소 또는 메틸기이다.
이러한 본 발명에 의하면, 점착제 경화물의 수흡수율이 낮기 때문에 리플로시의 팩키징 크랙을 방지할 수 있고, 또한 열압착시의 탄성률을 저하시킬 수 있기 때문에 피착체 표면 윤곽에 대한 추종성이 우수한 점착제층을 구비한 점착 테이프를 제공할 수 있다.
발명의 상세한 설명
위에서 언급한 대로, 본 발명의 점착테이프는 기재와, 그 위에 놓인 점착제층을 포함하고, 이 점착제층은 점착성분(A), 에폭시수지(B), 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C), 에너지선 중합성 화합물(D) 및 광중합개시제(E)를 포함하며, 여기서 에폭시수지(B) 및 에너지선 중합성 화합물(D) 중 어느 하나 또는 둘다가 그의 분자 또는 분자들 내에 디시클로펜타디엔 골격을 가지고 있다.
먼저, 점착제층을 구성하는 성분들 각각에 대해 아래에서 자세히 기술한다.
아크릴계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 실리콘계, 그리고 천연고무계 점착제 그리고 다른 여러 범용 점착제가 점착성분(A)으로 사용가능하지만, 특히 본 발명에서는 아크릴계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.
아크릴계 점착제로는, 예를들자면, (메타)아크릴산 에스테르 모노머와 (메타)아크릴산 유도체로부터 유되되는 구성단위들로 이루어진 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체를 들 수 있다. (메타)아크릴산 에스테르 모노머로서는 (메타)아크릴산 시클로알킬 에스테르, 벤질(메타)아크릴레이트 그리고 탄소수 1에서 18까지의 알킬기를 가지고 있는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 중 어떤 것이든 이용될 수 있다. 이것들 중에서 특히, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 혹은 부틸 메타아크릴레이트와 같이, 탄소수 1에서 18까지의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르가 특히 바람직하다. (메타)아크릴산 유도체로는, 예를 들면, 글리시딜기를 가지고 있는 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 히드록시기를 가진 히드록시에틸 아크릴레이트를 들 수 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체에서 글리시딜(메타)아크릴레이트로부터 유되되는 구성단위의 함유량은 일반적으로 0mol%에서 80 mol% ,바람직하게는 5mol%에서 50 mol% 이다. (메타)아크릴산 에스테르 공중합체에서 글리시딜기의 도입으로 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체의 에폭시 수지(B)와의 상용성이 향상되고, 경화물의 Tg가 올라가며 열안정성의 향상을 가져온다. (메타)아크릴산 에스테르 공중합체에서, 히드록시에틸 아크릴레이트와 같은 수산기 함유 모노머의 도입은 피착체에의 밀착성과 점착물성의 조절을 용이하게 한다.
아크릴계 점착제의 분자량은 바람직하게는 100,000 이상이며, 더욱 바람직하게는 150,000에서 1,000,000까지의 범위내 이다. 아크릴계 점착제의 유리전이온도는 일반적으로 20℃ 이하인데 바람직하게는 약 -70℃에서 0℃범위 내이다. 아크릴계 점착제는 실온(23℃)에서 점착성을 지닌다.
에폭시수지(B)로 사용되는 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에폭시수지들은 각각 디시클로펜타디엔 골격과 반응성 에폭시기를 분자들 내에 가지고 있다. 실온에서 에폭시수지들은 일반적으로 고체이며, 그리고 연화점은 바람직하게는 약 40℃에서 90℃범위이고 더욱 바람직하게는 45℃에서 80℃, 최적으로는 50℃에서 70℃이다. 디시클로펜타디엔 골격을 가진 이러한 에폭시수지들의 분자량은 바람직하게는 430에서 3000 범위내이고, 더욱 바람직하게는 700에서 2500, 그리고 최적으로는 1000에서 2000이다. 디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시수지들에서 에폭시의 당량은 바람직하게는 150g/eq에서 1000g/eq, 더욱 바람직하게는 200g/eq에서 800g/eq, 최적으로는 210g/eq에서 400g/eq 범위내이다.
이런 디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시수지들(B)중에서 특히 다음의 화학식을 가진 에폭시수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다:
Figure 112004006988414-pct00003
여기서 n은 0에서 10 까지의 정수이다. 이 n은 바람직하게는 0에서 7까지의 정수이고 더욱 바람직하게는 0에서 5까지의 정수이다.
n 값이 0에서 10까지 범위내에서 각각 다른 에폭시수지들의 혼합물이, 디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시 수지로서 사용 가능하다. 예를 들자면, 그러한 에폭시수지 혼합물로서, 일본화약주식회사에서 제조한 상품명이 XD-1000-L 및 XD-1000-2L인 에폭시 수지들을 들 수 있다.
디시클로펜타디엔 골격을 가지는 이들 에폭시수지들은 각각 따로 혹은 조합하여 사용될 수도 있다.
에폭시수지(B)로 후술할 범용의 다른 에폭시수지들과의 조합없이 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에폭시수지가 사용될 때, 에폭시수지는 상기 점착성분(A) 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5에서 1000 중량부, 더욱 바람직하게는 50에서 800 중량부, 최적으로는 100에서 600 중량부의 양으로 사용된다.
더나아가, 에폭시수지(B)로서, 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에폭시수지가 범용의 다른 에폭시수지들과 조합되어 사용가능하다. 범용 에폭시수지들로서, 약 300에서 2000까지의 분자량을 갖는 에폭시수지를 사용함이 바람직하다. 특히 300에서 500의 분자량을 갖는 통상 액상인 에폭시수지와 400에서 2000까지의 분자량을 갖는 통상 고체인 에폭시수지의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 범용 에폭시수지의 에폭시 당량은 일반적으로 50g/eq에서 5000g/eq 범위 내이다. 그러한 범용 에폭시수지들로서, 예를들자면, 비스페놀A, 비스페놀F, 레소르시놀, 페닐노보락 및 크레졸 노보락과 같은 페놀류의 글리시딜 에테르류; 부탄디올, 폴리에틸렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜과 같은 알코올류의 글리시딜 에테르류; 프탈산, 이소프탈산 및 테트라히드로프탈산 등과 같은 카르복시산류의 글리시딜 에테르류; 아닐린이소시안뉴레이트 등의 질소원자에 결합된 활성수소를 글리시딜기로 치환하여 얻어진 글리시딜 또는 알킬글리시딜 에폭시수지류; 그리고 비닐시클로헥산 디에폭시드, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-디시클로헥산카르복실레이트와 2-(3,4-에폭시)시클로헥실-5,5-스파이로(3,4-에폭시)시클로헥산-m-디옥산과 같이 분자내 탄소-탄소 이중결합을, 예를들어, 산화시켜, 에폭시기를 만듦으로써 얻어지는 이른바 알리시클릭 에폭시드류를 들 수 있다.
이것들 중에서, 비스페놀 글리시딜 에폭시수지들이 범용 에폭시수지로서 널리 쓰인다. 이러한 범용 에폭시수지들은 각각 따로 혹은 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에서, 후술할 에너지선 중합성 화합물(D)와 에폭시수지(B)중 적어도어느 하나는 디시클로펜타디엔 골격을 분자내에 가져야만 한다.
에폭시수지(B)로서 디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시수지를 사용하지 않고 범용의 다른 에폭시수지(디시클로펜타디엔 골격을 갖지 않는 것)를 사용할 때에는(에너지선 중합성 화합물(D)가 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 것을 사용할 경우), 상기 점착성분(A)의 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5에서 1000 중량부, 더욱 바람직하게는 50에서 800 중량부, 최적으로는 100에서 600 중량부에 해당하는 양으로 사용된다.
디시클로펜타디엔 골격을 가지는 에폭시수지가 범용의 다른 에폭시수지들과 조합되어 사용될 때에는 첨가된 에폭시수지(B)의 합은 상기 점착성분(A) 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 5에서 1000 중량부, 더욱 바람직하게는 50에서 800 중량부, 최적으로는 100에서 600 중량부에 해당하는 범위내이다. 이러한 결합에서 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 에폭시수지와 범용의 다른 에폭시수지와의 비는 바람직하게는 1:99에서 99:1까지, 더 바람직하게는 5:95에서 50:50까지이고, 최적으로는 10:90에서 40:60 까지의 범위내 이다.
열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C)는 실온에서는 에폭시수지(B)와는 반응을 하지 아니하지만, 특정 온도 이상으로 가열해 주었을때 활성화되어 에폭시수지(B)와 반응을 하는 그러한 유형의 경화제이다.
열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제의 활성화는 다양한 방법으로 일으킬 수 있다. 예를들면, 가열에 의해 유도되는 화학반응에 의해 활성물질(양이온과 음이 온)이 형성되는 방법 ; 대략 실온에서는 에폭시수지(B)내에 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제가 안정적으로 분산되어 있지만, 고온에서는 에폭시수지(B)에 용해되어 경화반응을 개시하는 방법 ; 경화제가 분자체 내에 둘러쌓여 있다가 고온에서 용출되어 나와서 경화반응을 개시하는 방법 ; 마이크로캡슐에 의한 방법이 있다.
열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C)들은 각각 개별적으로 혹은 조합하여 사용할 수 있다. 특히, 디시안디아미드, 이미다졸 화합물과 이들의 혼합물이 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C)로서 바람직하게 사용된다.
열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C)는, 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에폭시수지와 범용의 다른 에폭시수지들의 합계 100 중량부당 일반적으로 0.1에서 20 중량부, 바람직하게는 0.5에서 15 중량부, 최적으로는 1에서 10 중량부의 양으로 사용된다.
에너지선 중합성 화합물(D)로서 이용되는 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에너지선 중합성 화합물은 디시클로펜타디엔 골격과 하나 혹은 그 이상의, 바람직하게는 2에서 10까지의, 에너지선 중합성 기능기들을 분자내에 가지고 있다. 에너지선 중합성 화합물(D)의 분자량은 일반적으로 대략 150에서 840까지, 바람직하게는 250에서 500까지 범위내이다.
디시클로펜타디엔 골격을 가진 에너지선 중합성 화합물로는 다음 화학식의 중합성 화합물이 바람직하다:
Figure 112004006988414-pct00004
여기서 R은 수소원자 또는 메틸기인데, 바람직하게는 수소원자이다.
디시클로펜타디엔 골격을 가진 에너지선 중합성 화합물(D)로서, 예를 들자면, 일본화약주식회사의 상품명인 R-684를 들 수 있다.
각각 디시클로펜타디엔 골격을 갖고 있는 에너지선 중합성 화합물들(D)은 각각 따로 쓰이거나 함께 조합되어 사용될 수도 있다.
에너지선 중합성 화합물(D)로서, 후술할 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물을 쓰지 않고 디시클로펜타디엔 골격을 가지고 있는 에너지선 중합성 화합물이 사용될 때에는 에너지선 중합성 화합물(D)은 상기 점착성분(A)의 100 중량부당, 바람직하게는 0.1에서 500 중량부까지, 더욱 바람직하게는 10에서 200 중량부까지, 그리고 최적으로는 20에서 100 중량부까지에 해당하는 양이 부가된다.
더나아가, 에너지선 중합성 화합물(D)로서 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에너지선 중합성 화합물이 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물과 함께 조합하여 사용될 수도 있다. 범용 에너지선 중합성 화합물들은 각각 적어도 하나의 중합성 이중결합을 분자내에 가지고 있다. 그 분자량은 일반적으로 약 100에서 30,000, 바람직하게는 300에서 10,000의 범위내에 있다. 상기 범용 에너지선 중합성 화합물들로서, 예를 들자면, 일본공개특허공보 No.60(1985)-196956 과 No.60(1985)-223139 에서 공개된 저분자량 화합물들이 널리 이용된다. 예로서는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라메틸올 메탄 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 모노히드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트와 같은 아크릴레이트 화합물을 포함한다.
또한, 히드록실기 또는 카르복실기와 같은 기능성기를 가진 올리고머 아크릴레이트 화합물을 쓸 수도 있다. 예를들면, 올리고에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 변성 아크릴레이트, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 그리고 이타콘산 올리고머가 있다.
에너지선 중합성 화합물(D)로서 디시클로펜타디엔 골격을 가진 에너지선 중합성 화합물이 사용되지 않고 단지 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물들(디시클로펜타디엔골격을 갖지 않는 것)이 사용될 때에는(디시클로펜타디엔 골격을 가진 에폭시수지(B)를 사용하는 경우), 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물들은 상기 점착성분(A)의 100 중량부당, 바람직하게는 0.1에서 500 중량부까지, 더욱 바람직하게는 10에서 200 중량부까지, 최적으로는 20에서 100 중량부까지의 양이 부가된다.
디시클로펜타디엔 골격을 갖는 에너지선 중합성 화합물과 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물을 병용하는 경우에는, 에너지선 중합성 화합물(D)의 합계가 상기 점착성분(A) 100중량부에 대해 바람직하게는 0.1~500중량부, 더욱 바람직하게는 10~200중량부, 특히 바람직하게는 20~100중량부의 비율로 사용된다. 이 경우, 디시 클로펜타디엔 골격을 갖는 에너지선 중합성 화합물과 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물의 비율은 바람직하게는 1:99~99:1, 더욱 바람직하게는 20:80~70:30, 특히 바람직하게는 40:60~50:50의 범위에 있다.
상기와 같은 디시클로펜타디엔 골격 함유 에너지선 중합성 화합물 및/또는 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물을 포함하는 점착제는 광선 조사에 의해 경화된다. 광선으로서는 예를들면, 자외선 등이 사용된다.
상기의 점착제 중에 광중합 개시제(E)를 혼입함으로써 중합 및 경화시간 뿐만 아니라 광선 조사량을 적게 할 수 있다.
이러한 광중합 개시제(E)로서는 예를들면 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤조인 안식향산, 벤조인안식향산 메틸, 벤조인디메틸케탈, 2,4-디에틸티옥산톤, 히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤질 디페닐 설피드, 테트라메틸티우람 모노설피드, 아조비스이소부티로니트릴, 벤질, 디벤질, 디아세틸 및 β-클로로안트라퀴논을 들 수 있다.
상기와 같은 광중합 개시제(E)는 디시클로펜타디엔 골격 함유 에너지선 중합성 화합물 및 범용의 다른 에너지선 중합성 화합물의 합계 100중량부에 대해 통상 0.5~15중량부, 바람직하게는 1.0~10중량부, 특히 바람직하게는 1.5~6중량부의 비율로 사용된다.
본 발명의 점착 테이프의 점착층은 상기와 같은 점착성분 (A), 에폭시 수지 (B), 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제 (C), 에너지선 중합성 화합물 (D) 및 광 중합 개시제 (E)를 필수성분으로서 형성되어 있다.
상기와 같은 각 성분으로 된 점착제층은 에너지선 경화성과 가열 경화성을 가져 다이싱시에는 웨이퍼 고정용 점착제로서 사용할 수 있고, 마운트시에는 칩을 리드 프레임에 열압착 결합시킬 때의 접착제로서 사용할 수 있다. 이 열압착은 통상은 80~150℃의 가열하에서 행해지지만, 본 발명에 있어서의 점착제층은 이러한 온도 범위에 있어서의 탄성률이 낮아 피착체 표면의 요철에 잘 추종하기 때문에, 칩을 리드 프레임에 확실하게 접착시킬 수 있다.
최종적으로는, 열경화를 거쳐 내충격성이 높은 경화물을 공급할 수 있고, 또한 그 경화물이 전단강도와 박리강도의 균형도 우수하여 엄격한 열습 조건하에서도 충분한 접착물성을 유지할 수 있다. 또한, 점착제층 경화물의 수흡수율이 낮기 때문에, 리플로공정에 있어서의 팩키지 크랙 발생을 줄일 수 있다.
상기 점착층에는 더욱이 다이본딩 후의 도전성 부여를 목적으로 하여 금, 은, 동, 니켈, 알루미늄, 스테인레스, 카본, 또는 세라믹; 또는 니켈, 알루미늄 등을 은으로 피복한 것과 같은 도전성 필러를 첨가해도 되고, 또한 열전도성 부여를 목적으로 하여 금, 은, 동, 니켈, 알루미늄, 스테인레스, 실리콘, 게르마늄 등의 금속재료나 그들의 합금 등의 열전도성 물질을 첨가해도 된다. 이들 첨가제는 점착제 성분 (즉 성분 A+B+C+D+E) 100중량부에 대해 10~400중량부 정도의 비율로 배합되어 있어도 된다.
상기 점착층에는 에너지선 조사 전의 초기 접착력 및 응집력을 조절하기 위해 유기 다가 이소시아네이트화합물, 유기 다가 이민화합물 등을 첨가하는 것도 가 능하다.
상기 유기 다가 이소시아네이트화합물로서는 예를들면, 방향족 다가 이소시아네이트화합물, 지방족 다가 이소시아네이트화합물, 지환족 다가 이소시아네이트화합물; 및 이들의 다가 이소시아네이트화합물의 3량체 및 이들 다가 이소시아네이트화합물과 폴리올화합물을 반응시키셔 얻어지는 말단 이소시아네이트 우레탄 예비중합체 등을 들 수 있다. 유기 다가 이소시아네이트화합물의 더욱 구체적인 예로서는 예를 들면 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트 및 리신 이소시아네이트을 들 수 있다.
상기 유기 다가 이민화합물의 구체예로서는 N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복시아미드), 트리메틸롤프로판-트리-β-아지리디닐 프로피오네이트, 테트라메틸롤메탄-트리-β-아지리디닐 프로피오네이트 및 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복시아미도)트리에틸렌멜라민을 들 수 있다.
유기 다가 이소시아네이트화합물 또는 유기 다가 이민화합물은 점착성분(A) 100중량부에 대해 통상 0~10중량부, 특히 0.1~5중량부, 더욱 특히 0.5~2중량부 배합하는 것이 바람직하다.
더욱이 상기 점착층 중에 대전방지제를 첨가하는 것도 가능하다. 대전방지제 를 첨가함으로써 팽창시 또는 픽업시에 발생하는 정전기를 억제할 수 있기 때문에 칩의 신뢰성이 향상된다. 대전방지제로서 예를들면 음이온성, 양이온성, 비이온성, 내지 양쪽 이온성 활성제와 같은 일반적으로 공지의 활성제가 포함된다. 대전방지제는 점착층 중에 0~50중량%, 특히 0~30중량% 범위의 양으로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 점착 테이프의 기재로서는, 예를 들면 에너지선으로서 자외선을 사용하는 경우에는 투명 필름이 사용된다, 투명필름의 예로서는, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌·비닐 아세테이트 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리카보네이트 필름이 포함된다. 또한 이들의 가교 필름도 사용된다. 더욱이 이들의 적층 필름이어도 된다. 또한, 에너지선으로서 전자선을 사용하는 경우에는 기재가 꼭 투명일 필요는 없기 때문에, 상기의 투명 필름 외에 이들을 착색한 불투명 필름, 불소 수지 필름 등도 사용할 수 있다.
기재의 표면장력은 바람직하게는 40 dyne/cm 이하, 더욱 바람직하게는 37 dyne/cm 이하, 특히 바람직하게는 35 dyne/cm 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해 본 발명의 점착 테이프는 다이본딩시에 점착층이 실리콘 칩에 용이하게 전착(轉着)되게 된다. 이러한 표면장력이 낮은 기재는 재질을 적절히 선택하여 얻는 것이 가능하고, 또한 기재 표면에 실리콘 수지 등을 도포하여 이형(離型)처리를 행함으로써 얻을 수도 있다.
이러한 기재의 두께는 통상은 10~300 ㎛, 바람직하게는 20~200 ㎛, 특히 바람직하게는 50~150 ㎛ 정도이다. 본 발명의 점착 테이프는 기재 상에 상기 성분으로 된 점착제 조성물을 롤 나이프 코터(roll knife coater), 그라비아 코터(gravure coater), 다이 코터(die coater) 또는 리버스 코터(reverse coater)와 같이 공지의 방법에 따라 도포하고, 건조시켜 점착층을 형성하여 얻을 수 있다. 또한, 상기 점착제 조성물은 필요에 따라 용제에 용해하거나 또는 분산시켜서 도포할 수 있다.
이와 같이 형성되는 점착층의 두께는 통상은 3~100 ㎛, 특히 10~60 ㎛인 것이 바람직하다. 상기와 같이 하여 얻어진 점착 테이프는 다음과 같이 하여 사용된다.
실리콘 웨이퍼의 한쪽 면에 본 발명의 점착 테이프를 첩착한 후, 점착 테이프를 매개로 하여 다이싱장치 상에 고정하고, 다이싱 쏘(dicing saw)와 같은 절단수단을 사용하여 상기의 점착 테이프와 함께 실리콘 웨이퍼를 절단하여 IC 칩을 얻는다.
이어서, 상기와 같이 하여 얻어진, IC 칩에 첩착한 점착 테이프에 에너지선을 조사한다. 본 발명에 있어서 사용할 수 있는 에너지선으로서는, 예를들어, 자외선(중심 파장=약 365 nm) 또는 전자선을 들 수 있다. 에너지선으로서 자외선을 사용하는 경우, 통상 조도(照度)는 20~500 mW/㎠ 범위내로, 조사시간은 0.1~150초의 범위 내로 설정된다. 또한, 예를 들면 전자선을 조사하는 경우에도 상기 자외선 조사의 경우에 준하여 모든 조건을 설정할 수 있다. 또한, 상기와 같은 에너지선 조사시에 보조적으로 가열하는 것도 가능하다.
에너지선의 조사를 행함으로써 점착층을 IC 칩의 한쪽 면에 고착 잔존시켜 기재로부터 박리할 수 있다. 또한, 에너지의 조사는 다이싱공정 전에 행해져 있어도 된다.
이와 같이 하여 점착층이 고착되어 있는 IC 칩을 리드 프레임에 올려 놓고, 이어서 가열함으로써 점잡착층 중의 에폭시 수지를 경화시켜 IC 칩과 리드 프레임의 접착을 행한다. 이 경우의 가열온도는 통상은 약 80~300℃ 정도, 바람직하게는 약 80~250℃ 정도, 더욱 바람직하게는 약 80~170℃ 정도이고, 가열시간은 통상은 1~120분간, 바람직하게는 5~60분간이다. 이러한 가열에 의해 가열 경화형 접착성분이 경화되어, IC 칩과 리드 프레임을 서로 강고하게 접착할 수 있다. 또한, 상기와 같은 특수한 성분으로 된 점착제층은 열압착시에 있어서의 탄성률이 작아 피착체 표면의 요철에 잘 추종하기 때문에, 피착체와 칩을 충분한 강도로 서로 접착할 수 있다. 즉, 점착제층 중의 에너지선 중합성 화합물 (D)을 경화시킨 후의 점착제층의 탄성률(150℃)은 바람직하게는 1.0×101~8.0×103 Pa, 더욱 바람직하게는 3.0×101~5.0×103 Pa, 특히 바람직하게는 1.0×102~1.0×103 Pa의 범위에 있다.
그리고, 에폭시 수지 (B)를 경화시킨 최종적인 경화물은 수흡수율이 지극히 낮아, 리플로시에 고온에 노출되어도 수분의 휘발이 없기 때문에 팩키징 크랙의 발 생을 줄일 수 있다. 즉, 최종적으로 경화된 점착제층의 수흡수율(85℃, 85%RH에 168시간 동안 노출후 측정)은 바람직하게는 2.3% 이하, 더욱 바람직하게는 2.0% 이하, 특히 바람직하게는 1.9% 이하의 범위에 있다.
또한, 본 발명의 점착 테이프는 상기와 같은 사용방법 외에, 반도체화합물, 유리, 세라믹스, 금속 등의 접착에 사용하는 것도 가능하다.
이상, 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면 점착제 경화물의 수흡수율이 낮기 때문에 리플로시의 팩키징 크랙을 방지할 수 있고, 또한 열압착시의 탄성률을 저하시킬 수 있기 때문에 피착체 표면 윤곽에 대한 추종성이 우수한 점착제층을 구비한 점착 테이프를 제공할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지는 않는다.
또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 「수흡수율」, 「탄성률」및 「박리강도」는 다음과 같이 평가하였다.
「수흡수율」
점착 테이프 조각을 라미네이트하여 1.0±0.2 mm의 두께로 겹쳐서 50 mm×50 mm의 사이즈로 커팅하고 양면에서 자외선 조사한 후, 160℃에서 1시간 열경화한 샘플을 85℃, 상대습도 85%에서 168시간 방치한 후의 중량 증가로부터 수흡수율을 구 하였다.
「탄성률」
실시예 및 비교예의 각 점착제에 있어서, 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제(C)를 함유하지 않는 것을 조제하여, 양면으로부터 200 mJ/㎠로 자외선 조사한 샘플의 150℃에 있어서의 비틀기 전단법에 의한 탄성률을 Rheometrics사제 RDA II를 사용하여 1 Hz에서 측정하였다.
「박리강도」
두께 350 ㎛, #2000 연마의 실리콘 웨이퍼의 표면에 점착 테이프를 첩부(貼付)하여 광량 230 mJ/㎠로 자외선 조사한 후, 10 mm×10 mm로 다이싱하였다. 이어서, 점착제층을 기재로부터 박리하여 얻어진 점착제에 부착된 실리콘 칩을 10 mm×50 mm, 두께 150 ㎛의 동판에 150℃, 1초로 압착하고, 계속해서 항온조 중에 160℃, 1시간 방치하고 점착제층을 가열 경화하여 박리강도 측정용 샘플로 하였다.
이 샘플의 실리콘 칩쪽을 접착 고정하고 동판을 90°필(peel)에 의해 박리시켰을 때의 접착강도(mN/10 mm)를 측정하였다. 또한, 박리속도는 50 mm/분으로 행하였다.
이하의 실시예 및 비교예에 있어서 점착성분(A), 에폭시수지(B), 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C), 에너지선 중합성 화합물(D) 및 광중합개시제(E)로서 이하의 것을 사용하였다.
(A) 점착성분
부틸 아크릴레이트 55중량부, 메틸 메타크릴레이트 10중량부, 글리시딜 메타 크릴레이트 20중량부, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 15중량부를 공중합하여 된, 중량평균 분자량 900,000, 유리전이온도 -28℃의 공중합체
(B) 에폭시 수지
(B1): 액상 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량: 180~200, 연화점: 없음, 분자량: 약 420)
(B2): 고형 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량:800~900, 연화점: 93℃, 분자량: 약 1700)
(B3): 디시클로펜타디엔 골격 함유 에폭시 수지(니혼가야쿠(주)제, 상품명: XD-1000-L, 에폭시 당량: 240~250, 연화점: 66℃, n=0.6~0.7)
(B4): 디시클로펜타디엔 골격 함유 에폭시 수지(니혼가야쿠(주)제, 상품명:XD-1000-2L, 에폭시 당량: 240~250, 연화점:57℃, n=0.3~0.4)
(B5): 고형 o-크레졸 노볼락형 에폭시 수지(에폭시 당량: 210~230, 연화점: 92℃, 분자량: 약 1650)
(C) 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제(에폭시 경화제)
(C1): 디시안디아미드(아사히덴카(주)제, 상품명: 하드너 3636AS)
(C2): 2-페닐-4,5-히드록시메틸이미다졸(시코쿠가세이고교(주)제, 상품명: 큐레졸 2PHZ)
(D) 에너지선 중합성 화합물
(D1): 디시클로펜타디엔 골격 함유 에너지선 중합성 화합물(니혼가야쿠(주)제, 상품명: KAYARAD R-684)(분자량 304)
(D2): 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(분자량 578)
(E) 광중합 개시제
1-히드록시시클로헥실페닐케톤
(F) 기타
가교제: 방향족계 폴리이소시아네이트(톨루일렌 디이소시아네이트의 트리메틸롤프로판 부가물)
(실시예 1)
표 1에 기재된 비율로 각 성분을 혼합하여 점착제 조성물을 얻었다. 이 점착제 조성물을 가소성 PVC층과 에틸렌/메타크릴산 공중합체층을 적층하여 된 두께 90 ㎛의 적층 필름을 기재로 하고, 이 에틸렌/메타크릴산 공중합체층쪽(표면장력 35 dyne/cm)에 점착제층의 두께가 20 ㎛가 되도록 전사도포하여 점착 테이프를 얻었다.
얻어진 점착 테이프를 사용하여 「수흡수율」, 「탄성률」 및 「박리강도」를 상기와 같이 하여 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2~4 및 비교예 1)
각 성분의 배합비율을 표 1의 기재와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112004006988414-pct00005

Claims (4)

  1. 기재와 그 위에 형성된 점착제층을 포함하고, 이 점착제층은 점착성분(A), 에폭시수지(B), 열활성형 잠재성 에폭시수지 경화제(C), 에너지선 중합성 화합물(D) 및 광중합개시제(E)를 포함하며,
    여기서 에폭시수지(B)가 그의 분자 또는 분자들 내에 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에너지선 중합성 화합물(D)가 그의 분자 또는 분자들 내에 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 것을 특징으로 하는 점착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 에폭시 수지(B)가 하기의 화학식으로 표시되는 수지인 점착테이프:
    Figure 112004007021097-pct00006
    식 중, n은 0~10의 정수이다.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디시클로펜타디엔 골격을 함유하는 에너지선 중합성 화합물(D)가 하기의 화학식으로 표시되는 화합물인 점착 테이프:
    Figure 112004007021097-pct00007
    식 중, R은 수소 또는 메틸기이다.
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