KR20170111771A - Heat-releasing film and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;를 포함하는 접착 수지 조성물을 포함한 접착층과 상기 접착층의 일면에 형성된 금속층을 포함하는, 방열 필름과 상기 방열 필름을 포함한 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a [meth] acrylate-based resin containing 10% by weight or more of a [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenolic resin having a softening point of 70 DEG C or higher, and a metal layer formed on one surface of the adhesive layer, and a semiconductor device including the heat radiation film.
Description
본 발명은 방열 필름 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얇은 두께로도 반도체 소자와 균일하고 견고하게 결합하여 보이드(void)을 발생을 방지할 수 있고 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변하지 않는 방열 필름 및 상기 방열 필름을 포함한 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation film and a semiconductor device, and more particularly, to a heat dissipation film and a semiconductor device, which can uniformly and firmly bond with a semiconductor device even with a thin thickness to prevent generation of voids, And a semiconductor device including the heat dissipation film.
최근 전자기기의 소형화, 고기능화, 대용량화 추세가 확대되고 이에 따른 반도체 패키지의 고밀도화, 고집적화에 대한 필요성이 급격히 커짐에 따라 반도체 칩 크기가 점점 커지고 있으며 집적도 측면에서도 개선하기 위하여 칩을 다단으로 적층하는 스택 패키지 방법이 점차로 증가하고 있다.In recent years, there has been a growing demand for miniaturization, high performance and large capacity of electronic devices, and accordingly, a demand for high density and high integration of semiconductor packages has been drastically increased. As a result, the sizes of semiconductor chips are becoming larger and stacked The method is gradually increasing.
최근의 반도체 패키지의 대용량화를 구현하는 과정에서 반도체 장치에서 과량이 열이 발생하고, 이에 따라 IC 칩 등을 발열로부터 보호할 목적으로 방열판 등의 구조체를 설치하거나 방열 시트를 설치하는 방법이 알려져 있다. In recent years, there has been known a method of installing a structure such as a heat sink or installing a heat-radiating sheet for the purpose of protecting the IC chip and the like from excessive heat generated in a semiconductor device in the process of realizing a large capacity of the semiconductor package.
그런데, 금속층과 접착층을 포함하는 방열 시트는 고온에 장시간 노출되는 과정에서 반도체 소자와 상기 접착층 사이에 보이드(void)가 발생할 수 있다. 이러한 보이드(void)는 후속 과정에서 제거하기 어려우며, 또한 상기 잔존 보이드로 인하여 반도체 제조 공정의 신뢰성이나 반도체 장치의 신뢰성이 크게 저하된다. 또한, 방열 시트가 고온에 장시간 노출됨에 따라서 상기 접착층의 모듈러스가 크게 증가하거나 가교 밀도가 크게 높아져서 응력을 완화하기가 어렵게 되며, 반도체 패키지에서 휨이 발생할 수 있다. However, a void may be generated between the semiconductor element and the adhesive layer in a process of exposing the heat-radiating sheet including the metal layer and the adhesive layer to a high temperature for a long time. Such voids are difficult to remove in a subsequent process, and the reliability of the semiconductor manufacturing process or the reliability of the semiconductor device is greatly deteriorated due to the remaining voids. Also, as the heat-radiating sheet is exposed to a high temperature for a long time, the modulus of the adhesive layer is greatly increased or the cross-linking density is greatly increased, so that it is difficult to alleviate the stress and warping may occur in the semiconductor package.
이에 따라, 우수한 방열 특성 및 반도체 소자에 대한 견고한 접착력을 구현하면서도, 고온에 장시간 노출되어도 인장 물성 또는 탄성력 등에 큰 변화가 없는 방열 필름에 대한 개발이 필요한 실정이다. Accordingly, there is a need to develop a heat dissipation film which realizes excellent heat dissipation characteristics and a strong adhesive force to a semiconductor device, and which does not significantly change tensile properties or elasticity even when exposed to a high temperature for a long time.
본 발명은 얇은 두께로도 반도체 소자와 균일하고 견고하게 결합하여 보이드(void)을 발생을 방지할 수 있고 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변하지 않는 방열 필름을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a heat-dissipating film which can prevent generation of voids by uniformly and firmly bonding with a semiconductor device even with a thin thickness, and does not significantly change tensile properties, elasticity and adhesive force even when exposed to high temperature conditions for a long time .
또한, 본 발명은 상기 방열 필름을 포함한 반도체 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a semiconductor device including the heat dissipation film.
본 명세서에서는, 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;를 포함하는 접착 수지 조성물을 포함한 접착층과 상기 접착층의 일면에 형성된 금속층을 포함하는, 방열 필름이 제공된다. In the present specification, a [meth] acrylate-based resin containing 10% by weight or more of a [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 캜 or more; and a metal layer formed on one surface of the adhesive layer.
또한, 본 명세서에서는, 상기 방열 필름; 및 상기 방열 필름에 포함되는 금속층과 대향하도록 접착층의 일면과 접하는 반도체 소자;를 포함하는 반도체 장치가 제공된다. Further, in the present specification, the heat radiation film; And a semiconductor element which is in contact with one surface of the adhesive layer so as to face the metal layer included in the heat radiation film.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 방열 필름 및 반도체 장치에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. The heat-radiating film and the semiconductor device according to embodiments of the present invention will be described in detail below.
본 명세서에서, [메트]아크릴레이트는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 모두 포함하는 의미이다. In the present specification, [meth] acrylate is meant to include both acrylate and / or methacrylate.
발명의 일 구현예에 따르면, 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;를 포함하는 접착 수지 조성물을 포함한 접착층과 상기 접착층의 일면에 형성된 금속층을 포함하는 방열 필름이 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a [meth] acrylate based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 DEG C or higher; and a metal layer formed on one surface of the adhesive layer.
본 발명자들은, 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;를 포함하는 접착 수지 조성물로부터 형성된 접착층을 포함한 방열 필름이 얇은 두께로도 반도체 소자와 균일하고 견고하게 결합하여 보이드(void)을 발생을 방지할 수 있으며, 또한 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변하지 않는 특성을 갖는다는 점을 실험을 통하여 확인하여 발명을 완성하였다. The present inventors have found that a [meth] acrylate based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 DEG C or higher can be uniformly and firmly combined with the semiconductor element even with a small thickness to prevent void formation, The present inventors have confirmed through experiments that the tensile property, the elastic force and the adhesive force are not largely changed even when exposed to a high temperature condition for a long time.
상기 금속층은 25℃에서 10 W/m*K 이상의 열전도도, 또는 20 내지 6,000 W/m*K 의 열전도도를 가질 수 있다. The metal layer may have a thermal conductivity of at least 10 W / m * K at 25 ° C, or a thermal conductivity of 20 to 6,000 W / m * K.
상기 접착층과 접하는 금속층의 표면이 나타내는 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 접착층의 두께 이하일 수 있다. 상기 접착층과 접하는 금속층의 표면이 나타내는 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 접창층의 두께 이하임에 따라, 상기 금속층 표면의 굴곡이 보다 용이하게 매립될 수 있으며, 이에 따라 상기 접착층과 급속층 간의 접착력과 열전달 효과가 크게 향상될 수 있다. The ten-point average roughness (Rz) of the surface of the metal layer in contact with the adhesive layer may be less than or equal to the thickness of the adhesive layer. The surface roughness of the metal layer can be more easily embedded as the 10-point average roughness (Rz) indicated by the surface of the metal layer in contact with the adhesive layer is less than or equal to the thickness of the contact layer, And the heat transfer effect can be greatly improved.
구체적으로, 상기 접착층과 접하는 금속층의 표면이 나타내는 10점 평균 거칠기(Rz)가 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛일 수 있다. Specifically, the 10-point average roughness (Rz) indicated by the surface of the metal layer in contact with the adhesive layer may be 0.1 탆 to 10 탆.
상기 금속층은 구리, 철, 니켈, 티타늄, 알루미늄, 은, 금 및 이들의 2종 이상의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. The metal layer may include at least one metal selected from the group consisting of copper, iron, nickel, titanium, aluminum, silver, gold, and two or more alloys thereof.
또한, 상기 금속층의 10점 평균 거칠기 가 너무 작으면 상기 접착층과의 접착력이 낮아질 수 있으며, 상기 금속층의 10점 평균 거칠기가 너무 크면 표면 거칠기가 증가하여 고주파 영역에서 전송손실이 커질 수 있고, 상기 접착층이 금속층의 거친 표면을 모두 메우지 못하여 접착층과 금속층 표면 사이에 미세한 보이드가 남아 있을 수 있다. If the 10-point average roughness of the metal layer is too small, the adhesive force with the adhesive layer may be lowered. If the 10-point average roughness of the metal layer is too large, the surface roughness may increase and the transmission loss may increase in the high- The rough surface of the metal layer can not be filled, and fine voids may remain between the adhesive layer and the surface of the metal layer.
또한, 상기 접착층이 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가질 수 있다. Further, the adhesive layer may have a thickness of 1 占 퐉 to 100 占 퐉.
한편, 상기 접착층은 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;로 이루어진 군에서 선택된 2개 이상 간의 가교 결합을 포함할 수 있다. On the other hand, the adhesive layer includes a [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 캜 or higher.
상술한 바와 같이, 상기 반도체 접착용 수지 조성물에 포함되는 [메트]아크릴레이트계 수지는 고분자의 전체 반복 단위 또는 세그먼트 중 에폭시계 작용기가 도입된 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상, 또는 10 중량% 내지 35 중량%, 또는 또는 12 중량% 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지는 상기 접착층에 포함되는 성분들이 경화시에 서로 결합될 수 있도록 하고 보다 높은 경화도를 확보하게 하며, 상기 접착층이 충분한 기계적 물성을 확보할 수 있게 한다. As described above, the [meth] acrylate-based resin contained in the resin composition for bonding a semiconductor may contain at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit into which an epoxy functional group is introduced among all the repeating units or segments of the polymer, Or 10 wt% to 35 wt%, or alternatively 12 wt% to 25 wt%. The [meth] acrylate resin containing at least 10% by weight of the [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy functional group can bond the components contained in the adhesive layer to each other at the time of curing, So that the adhesive layer can secure sufficient mechanical properties.
구체적으로, 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 전체 반복 단위 중 에폭시계 작용기가 도입된 [메트]아크릴레이트계 반복 단위가 10 중량%이상, 또는 10 중량% 내지 35 중량%, 또는 또는 12 중량% 내지 25 중량% 임에 따라서, 상기 접착층은 경화 이후에 가교 구조를 보다 많이 형성할 수 있으며, 상기 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지 간의 상용성이 향상될 수 있고, 이에 따라 접착층이 보다 균질한 물성 및 외형 특성을 가지면서 향상된 기계적 물성, 내열성 및 내충격성을 가질 수 있다. Concretely, 10% by weight or more, or 10% by weight to 35% by weight, or 12% by weight or less of the [meth] acrylate-based repeating unit into which the epoxy functional group is introduced among all the repeating units of the [meth] acrylate- To 25% by weight, the adhesive layer can form more crosslinked structures after curing, and the [meth] acrylate based resin; The compatibility between the epoxy resin having a softening point of 70 ° C or higher can be improved and the adhesive layer can have improved mechanical properties, heat resistance and impact resistance while having more homogeneous physical properties and external appearance characteristics.
상기 에폭시계 작용기는 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 주쇄를 이루는 반복 단위에 1이상 치환될 수 있다. The epoxy-based functional group may be substituted with one or more repeating units constituting the main chain of the [meth] acrylate-based resin.
상기 에폭시계 작용기는 에폭시기 또는 글리시딜기를 포함할 수 있다. The epoxy-based functional group may include an epoxy group or a glycidyl group.
상기 [메트]아크릴레이트계 수지 중 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위의 함량이 너무 작은 경우, 상기 접착층의 내열성 및 내충격성이 충분하지 않을 수 있다. When the content of the [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group in the [meth] acrylate-based resin is too small, the heat resistance and impact resistance of the adhesive layer may not be sufficient.
상기 [메트]아크릴레이트계 수지 중 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위의 함량의 상한이 크게 제한되는 것은 아니나, 최종 제조되는 접착 필름의 탄성이나 접착성 등을 고려하여 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 전체 반복 단위 중 에폭시계 작용기가 도입된 [메트]아크릴레이트계 반복 단위가 35 중량%이하인 것이 바람직하다. The upper limit of the content of the [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group in the [meth] acrylate-based resin is not limited to a great extent, but the above- ] Methacrylate-based repeating units into which epoxy-based functional groups are introduced in the total of all the repeating units of the acrylate-based resin is preferably 35% by weight or less.
한편, 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지는 -10℃ 내지 30℃, 또는 -5℃ 내지 20℃의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 상술한 유리 전이 온도를 갖는 [메트]아크릴레이트계 수지를 사용함에 따라서 상기 접착층이 높은 접착력을 확보할 수 있고, 상기 접착층을 박막 필름 등의 형태로 제조하기가 용이하다. On the other hand, the [meth] acrylate-based resin containing 10% by weight or more of the [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy functional group has a glass transition temperature of -10 ° C to 30 ° C or -5 ° C to 20 ° C Lt; / RTI > By using the [meth] acrylate resin having the above-mentioned glass transition temperature, the adhesive layer can secure a high adhesive force, and it is easy to produce the adhesive layer in the form of a thin film or the like.
상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지의 유리 전이 온도가 너무 낮으면, 실온에서 필름의 연신율이 현저히 높아져서 박막 필름의 제조가 어려워질 수 있다. 또한, 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지의 유리 전이 온도가 너무 높으면, 상기 접착층이 상온에서 지나치게 경화되거나 딱딱해져서 박막 필름의 제조가 용이하지 않을 수 있다. If the glass transition temperature of the [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of the [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy functional group is too low, the elongation of the film at room temperature becomes remarkably high, It can be difficult. If the glass transition temperature of the [meth] acrylate resin containing at least 10% by weight of the [meth] acrylate based repeating unit containing the epoxy functional group is too high, the adhesive layer becomes excessively hardened or hardened at room temperature, May not be easy to manufacture.
한편, 상기 접착층에서, 상기 [메트]아크릴레이트계 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 총 중량 대비 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 중량의 비율이 0.48 내지 0.75일 수 있다. In the adhesive layer, the ratio of the weight of the [meth] acrylate resin to the total weight of the [meth] acrylate resin, the epoxy resin and the phenol resin may be from 0.48 to 0.75.
상기 [메트]아크릴레이트계 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 총 중량 대비 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 중량의 비율이 0.48 내지 0.75, 또는 0.50 내지 0.73으로 한정됨에 따라서, 상기 접착층이 높은 모듈러스를 확보하면서 반도체 기판 등에 대하여 높은 접착력을 구현할 수 있다. The ratio of the weight of the [meth] acrylate resin to the total weight of the [meth] acrylate resin, the epoxy resin and the phenol resin is limited to 0.48 to 0.75, or 0.50 to 0.73, A high adhesive strength to a semiconductor substrate and the like can be realized.
상기 접착층에서, 상기 [메트]아크릴레이트계 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 총 중량 대비 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 중량의 비율이 너무 낮으면, 상기 접착층이 경화된 이후에 모듈러스가 과도하게 높아지고 기판에 대한 접착력은 저하될 수 있다. If the ratio of the weight of the [meth] acrylate resin to the total weight of the [meth] acrylate resin, the epoxy resin and the phenol resin in the adhesive layer is too low, the modulus becomes excessively high after the adhesive layer is cured The adhesive force to the substrate may be lowered.
상기 접착층은 에폭시 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 에폭시 수지의 연화점은 70℃ 내지 120 ℃일 수 있다. The adhesive layer may include an epoxy resin, and may preferably include an epoxy resin having a softening point of 70 캜 or higher. Specifically, the softening point of the epoxy resin may be 70 ° C to 120 ° C.
상기 에폭시 수지는 상기 접착층이 접착력 또는 부착력을 가질 수 있도록 하며, 상기 접착층이 기계적 물성, 내열성 및 내충격성을 확보할 수 있게 한다. The epoxy resin enables the adhesive layer to have an adhesive force or an adhesive force, and the adhesive layer can ensure mechanical properties, heat resistance and impact resistance.
상기 에폭시 수지의 구체적인 예가 한정되는 것은 아니나, 하나 이상의 관능기를 가지고 있는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 구체적으로 연화점이 70℃ 이상, 또는 70℃ 내지 120℃ 인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 에폭시 수지의 연화점이 너무 낮으면, 상기 반도체 접착용 수지 조성물이 경화 이후에 고온에서 충분하 모듈러스를 확보하기 어렵고 판에 대한 접착력 또한 온도에 따라 큰 편차를 갖게 된다. Specific examples of the epoxy resin are not limited, but epoxy resins having at least one functional group may be used. Specifically, an epoxy resin having a softening point of 70 ° C or higher, or 70 ° C to 120 ° C may be used. If the softening point of the epoxy resin is too low, the resin composition for semiconductor bonding hardly secures sufficient modulus at a high temperature after curing, and the adhesive force to the plate also has a large variation depending on the temperature.
상기 접착층은 경화제로서 연화점이 70℃ 이상, 또는 80℃ 내지 150℃인 페놀 수지를 포함할 수 있다. 연화점이 105℃ 이상 인 페놀 수지를 사용함에 따라서 상기 접착층은 경화 후 충분한 내열성, 강도 및 접착성을 가질 수 있다. The adhesive layer may include a phenol resin having a softening point of 70 ° C or higher, or 80 ° C to 150 ° C as a curing agent. When a phenol resin having a softening point of 105 ° C or higher is used, the adhesive layer can have sufficient heat resistance, strength and adhesiveness after curing.
상기 페놀 수지의 연화점이 너무 낮으면 상기 접착층이 경화 후 충분한 강도의 경화물을 얻지 못할 수 있다. 또한, 상기 페놀 수지의 연화점이 너무 높으면 상기 접착층의 점도가 과다하게 높아져서 실제 반도체 제조 공정에서 접착제 내부에 빈 공간(void)가 생성되어 최종 제품의 신뢰성이나 품질을 크게 저하시킬 수 있다. If the softening point of the phenol resin is too low, the cured product of the adhesive layer may not be sufficiently hardened. Also, if the softening point of the phenol resin is too high, the viscosity of the adhesive layer becomes excessively high, so voids are formed in the adhesive in the actual semiconductor manufacturing process, which may seriously deteriorate the reliability or quality of the final product.
상기 페놀 수지의 종류가 크게 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 연화점이 70℃ 내지 130℃인 비스페놀 A 노볼락 수지 및 연화점이 70℃ 내지 130℃인 바이페닐노볼락 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 페놀 수지의 연화점의 하한은 70℃, 또는 80℃, 또는 90℃, 또는 105℃일 수 있다. The type of the phenol resin is not limited to a wide range. For example, a bisphenol A novolac resin having a softening point of 70 ° C to 130 ° C and a biphenyl novolac resin having a softening point of 70 ° C to 130 ° C Can be used. The lower limit of the softening point of the phenolic resin may be 70 캜, 80 캜, 90 캜, or 105 캜.
상기 접착층에서 상기 에폭시 수지 대비 상기 페놀 수지의 중량비가 크게 한정되는 것은 아니나, 에폭시 수지와 페놀 수지간의 당량을 고려할 때 상기 에폭시 수지 대비 상기 페놀 수지의 중량비가 0.5 내지 1.5 또는 0.8 내지 1.2인 것이 바람직하다. The weight ratio of the phenol resin to the epoxy resin is not limited to a large extent, but it is preferable that the weight ratio of the phenol resin to the epoxy resin is 0.5 to 1.5 or 0.8 to 1.2 in consideration of the equivalence between the epoxy resin and the phenol resin .
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 페놀 수지 이외로 기타 경화제를 더 포함할 수 있다. The resin composition for semiconductor bonding may further include other curing agents in addition to the phenol resin.
상기 경화제로는 반도체 접착 필름 등의 제조에 사용되는 것으로 알려진 경화제를 큰 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 아민계 경화제, 페놀성 계 경화제, 및 산무수물계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 경화제를 포함할 수 있다. 상기 경화제의 사용량은 최종 제조되는 접착 필름의 물성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 상기 에폭시 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 500중량부, 또는 30 내지 300중량부로 사용될 수 있다.As the curing agent, a curing agent known to be used in the production of a semiconductor adhesive film or the like can be used without any limitation. For example, one or more curing agents selected from the group consisting of amine curing agents, phenolic curing agents, and acid anhydride curing agents . ≪ / RTI > The amount of the curing agent to be used may be appropriately selected in consideration of physical properties of the finally produced adhesive film. For example, the curing agent may be used in an amount of 10 to 500 parts by weight, or 30 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
상기 접착층은 경화 촉매를 더 포함할 수 있다. The adhesive layer may further comprise a curing catalyst.
상기 경화 촉매는 상기 경화제의 작용이나 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화를 촉진 시키는 역할을 하며, 반도체 접착 필름 등의 제조에 사용되는 것으로 알려진 경화 촉매를 큰 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 경화 촉매로는 인계 화합물, 붕소계 화합물 및 인-붕소계 화합물 및 이미다졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 경화 촉매의 사용량은 최종 제조되는 접착 필름의 물성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어 상기 에폭시 수지, [메트]아크릴레이트계 수지 및 페놀 수지의 총합 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 10중량부로 사용될 수 있다.The curing catalyst serves to accelerate the action of the curing agent or the curing of the resin composition for bonding the semiconductor, and a curing catalyst known to be used in the production of a semiconductor adhesive film or the like can be used without any limitation. For example, as the curing catalyst, at least one selected from the group consisting of a phosphorous compound, a boron compound, a phosphorus-boron compound and an imidazole compound can be used. The amount of the curing catalyst to be used may be appropriately selected in consideration of physical properties and the like of the finally produced adhesive film. For example, the curing catalyst may be used in an amount of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the epoxy resin, [meth] acrylate- Can be used.
한편, 상기 접착층은 무기 입자를 1중량% 이하, 또는 0.5중량%이하, 또는 0.1중량%이하로 포함할 수 있으며, 무기 입자를 실질적으로 포함하지 않을 수 있다. On the other hand, the adhesive layer may contain inorganic particles in an amount of 1 wt% or less, or 0.5 wt% or less, or 0.1 wt% or less, and may not substantially contain inorganic particles.
상기 접착층이 무기 입자를 미량으로 포함하거나 실질적으로 포함하지 않음에 따라서, 상기 접착층 내에서 무기 입자의 뭉침 현상이 발생하지 않을 수 있으며 상기 접착층의 기계적 물성이나 접착력을 향상시킬 수 있고 접착 필름과 결합되는 반도체 또는 칩의 외관 손상을 방지하여 반도체 제조 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. As the adhesive layer contains or does not substantially contain inorganic particles, aggregation of inorganic particles in the adhesive layer may not occur, and the mechanical properties and adhesion of the adhesive layer may be improved, The appearance damage of the semiconductor or chip can be prevented and the reliability of the semiconductor manufacturing process can be improved.
상기 무기 입자의 구체적인 예가 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 금속성분인 금분, 은분, 동분, 니켈 등이나 비금속성분인 알루미나, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 실리카, 질화붕소, 이산화티타늄, 유리, 산화철, 세라믹 등이 있다. Examples of the inorganic particles include, but are not limited to, metal components such as gold, silver, copper, nickel, etc., and non-metal components such as alumina, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, Calcium, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, silica, boron nitride, titanium dioxide, glass, iron oxide, ceramics and the like.
상기 접착층은 예를 들어 1 ㎛ 내지 100 ㎛, 또는3 ㎛ 내지 50 ㎛ 의 두께를 가질 수 있다. The adhesive layer may have a thickness of, for example, 1 m to 100 m, or 3 m to 50 m.
상기 접착층은 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지와 상기 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지 간의 가교 결합; 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지와 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지 간의 가교 결합; 및 상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지, 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지 간의 가교 결합 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. Wherein the adhesive layer is formed by crosslinking between a [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy functional group and an epoxy resin having a softening point of 70 ° C or higher; Crosslinking between a [meth] acrylate-based resin containing 10% by weight or more of a [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy functional group and a phenol resin having a softening point of 70 ° C or more; And a crosslinking agent between a [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy-based functional group, an epoxy resin having a softening point of 70 ° C or higher, and a phenol resin having a softening point of 70 ° C or higher Or the like.
상술한 바와 같이, 상기 접착층의 제조에는 경화제 및 경화 촉매가 사용될 수 있다. 상기 접착층은 잔류하는 경화제 및 경화 촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 경화제 및 경화 촉매 각각은 상기 에폭시 수지, [메트]아크릴레이트계 수지 및 페놀 수지의 총합 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 10중량부의 함량으로 상기 반도체용 접착 필름에 잔류할 수 있다. As described above, a curing agent and a curing catalyst may be used in the production of the adhesive layer. The adhesive layer may further comprise a remaining curing agent and a curing catalyst. Each of the curing agent and the curing catalyst may remain in the adhesive film for semiconductor in an amount of 0.5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the epoxy resin, [meth] acrylate resin and phenol resin.
상기 접착층의 제조 방법은 통상적으로 알려진 경화 방법 및 필름 제조 방법을 사용할 수 있다. 예들 들어, 상술한 반도체 접착용 수지 조성물을 소정의 기재 상에 도포하고 50℃ 내지 150℃ 의 온도에서 1분 내지 5분 동안 건조하여 상기 반도체용 접착 필름을 얻을 수 있다. The adhesive layer may be produced by a conventionally known curing method and film production method. For example, the resin composition for semiconductor bonding as described above is applied on a predetermined substrate and dried at a temperature of 50 to 150 DEG C for 1 to 5 minutes to obtain the adhesive film for semiconductor.
상기 수지 조성물이 도포되는 기재는 그 종류가 크게 제한되는 것은 아니며 통상적으로 알려진 고분자 수지 기재, 유리 기재 또는 금속 기재 등을 사용할 수 있다. The type of the substrate to which the resin composition is applied is not limited to a wide range, and conventionally known polymer resin base materials, glass base materials, metal base materials, and the like can be used.
상기 기재의 구체적인 예로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 에틸렌비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 또는 이들의 2종류 이상을 포함하는 고분자 기재를 들 수 있다. Specific examples of the substrate include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyurethane, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, polybutene, polybutadiene, polymethylpentene, polyvinyl chloride, ethylene vinyl acetate, polystyrene , Polycarbonate, or a polymer substrate containing two or more kinds of these.
상기 접착층에 대하여 125℃의 온도 및 5rad/s 의 전단 속도에서 측정한 용융 점도가 150,000 Pa·s 이하, 또는 10,000 내지 100,000 Pa·s일 수 있다. The adhesive layer may have a melt viscosity measured at a temperature of 125 캜 and a shear rate of 5 rad / s of 150,000 Pa · s or less, or 10,000 to 100,000 Pa · s.
또한, 상기 접착층을 175℃에서 2시간 경화 이후에 120℃에서 측정한 저장 모듈러스가 100 Mpa 이상, 또는 100 내지 600 Mpa, 또는 200 내지 500 Mpa일 수 있다. Further, the adhesive layer may have a storage modulus of 100 Mpa or more, or 100 to 600 Mpa, or 200 to 500 Mpa, measured at 120 占 폚 after curing at 175 占 폚 for 2 hours.
또한, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 방열 필름; 및 상기 방열 필름에 포함되는 금속층과 대향하도록 접착층의 일면과 접하는 반도체 소자;를 포함하는 반도체 장치가 제공될 수 있다. Further, according to another embodiment of the present invention, the above-mentioned heat-radiating film; And a semiconductor element which is in contact with one surface of the adhesive layer so as to face the metal layer included in the heat radiation film.
본 발명에 따르면, 얇은 두께로도 반도체 소자와 균일하고 견고하게 결합하여 보이드(void)을 발생을 방지할 수 있고 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변하지 않는 방열 필름과 상기 방열 필름을 포함한 반도체 장치가 제공될 수 있다. According to the present invention, it is possible to prevent generation of voids by uniformly and firmly bonding with a semiconductor element even with a thin thickness, and to provide a heat dissipating film which does not significantly change tensile properties, elasticity and adhesive force even when exposed to a high temperature condition for a long time, A semiconductor device including a film can be provided.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention will be described in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
[[ 실시예Example 및 And 비교예Comparative Example : 방열 필름의 제조]: Manufacture of heat-radiating film]
(1) 반도체 접착용 수지 조성물 용액의 제조(1) Preparation of Resin Composition Solution for Semiconductor Bonding
하기 표 1 및 2의 기재된 성분을 메틸에틸케톤에 용해시켜 반도체 접착용 수지 조성물 용액을 얻었다.The components described in Tables 1 and 2 were dissolved in methyl ethyl ketone to obtain a resin composition solution for semiconductor bonding.
(2) 반도체용 접착 필름의 제조(2) Production of adhesive films for semiconductors
상기 제조된 반도체 접착용 수지 조성물 용액을 각각 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께 38㎛) 상에 도포한 후 130℃에서 2분간 건조하여 5㎛의 두께의 접착 필름을 얻었다. The prepared solution for resin bonding for semiconductor bonding was coated on a polyethylene terephthalate film (38 占 퐉 thick) treated with silicone and then dried at 130 占 폚 for 2 minutes to obtain an adhesive film having a thickness of 5 占 퐉.
(3) 방열 필름의 제조 (3) Production of heat-radiating film
두께 35 ㎛의 구리층 상에 상기 얻어진 접착 필름을 100℃에서 롤라미네이션을 진행하여 적층하였다. The obtained adhesive film was laminated on the copper layer having a thickness of 35 占 퐉 by roll lamination at 100 占 폚.
1Example
One
2Example
2
3Example
3
4Example
4
5Example
5
1Comparative Example
One
2Comparative Example
2
(c)Acrylic resin
(c)
(c)Acrylic resin
(c)
1) KH-6021 :비스페놀 A 노볼락 수지(DIC사, 연화점 : 약 133℃ )One) KH-6021: bisphenol A novolak resin (DIC, softening point: about 133 ° C)
2) GPH-65 :비페놀 아르알킬 페놀 수지 (biphenyl aralkyl phenol resin, Nippon Kayaku 사 제품, 연화점: 65℃, OH 당량: 198 g/eq)2) GPH-65: biphenyl aralkyl phenol resin (product of Nippon Kayaku, softening point: 65 占 폚, OH equivalent: 198 g / eq)
3) EOCN-104S :크레졸노볼락에폭시(당량 : 180 g/eq, 연화점 : 약 90℃)3) EOCN-104S: cresol novolak epoxy (equivalent: 180 g / eq, softening point: about 90 ° C)
4) YD-011 :비스페놀 A 에폭시 수지 (당량 450g/eq, 연화점 : 약 60℃)4) YD-011: bisphenol A epoxy resin (equivalent weight: 450 g / eq, softening point: about 60 ° C)
5) KG-3008: 아크릴산 에스테르 고분자(Negami사 제품, 글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 3.5 중량% , 유리전이온도: 15℃)5) KG-3008: acrylic acid ester polymer (manufactured by Negami, glycidyl methacrylate repeating unit 3.5 wt%, glass transition temperature: 15 DEG C)
6) KG-3023: 아크릴산 에스테르 고분자(Negami사 제품, 글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 7 중량% , 유리전이온도: 11℃)6) KG-3023: acrylic acid ester polymer (manufactured by Negami, glycidyl methacrylate repeating unit 7 wt%, glass transition temperature: 11 DEG C)
7) KG-3037: 아크릴산 에스테르 고분자(Negami사 제품, 글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 13 중량% , 유리전이온도: 19.5℃)7) KG-3037: acrylic acid ester polymer (product of Negami, glycidyl methacrylate repeating unit 13 wt%, glass transition temperature: 19.5 DEG C)
8) KG-3043: 아크릴산 에스테르 고분자(Negami사 제품, 글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 21 중량% , 유리전이온도: -1.8 ℃)8) KG-3043: acrylic acid ester polymer (manufactured by Negami, glycidyl methacrylate repeating unit 21 wt%, glass transition temperature: -1.8 DEG C)
9) A-1160 GE Silquest(versatile amino-functional coupling agent): Silane ,Gamma-Ureidopropyltrialkoxysilane in alcohol(50wt%)9) A-1160 GE Silquest (versatile amino-functional coupling agent): Silane, Gamma-Ureidopropyltrialkoxysilane in alcohol (50 wt%)
[[ 실험예Experimental Example : 방열 필름의 물성 평가]: Evaluation of physical properties of heat-radiating film]
실험예1Experimental Example 1 : 방열 필름의 : Of heat-radiating film 열경화Heat curing 후 인장 저장 탄성률의 측정 Measurement of tensile storage elastic modulus
상기 실시예 및 비교예서 각각 얻어진 접착 필름을 60℃의 롤라미네이터 를 이용하여 조건하에서 두께 720㎛가 될 때까지 중첩하여 적층한 후, 175℃의 온도에서 1시간 동안 열경화시켰다. 그리고, 상기 열경화 결과물을 절단하여 폭이 5.3mm 길이 30mm인 육면체의 시편을 제조하였다. The obtained adhesive films of the above Examples and Comparative Examples were superimposed and laminated under a condition using a roll laminator at 60 캜 until the thickness became 720 탆, and then thermally cured at 175 캜 for 1 hour. The thermosetting product was cut to prepare a hexagonal specimen having a width of 5.3 mm and a length of 30 mm.
그리고, 고정 점탄성 측정 장치(DMA Q800, TA인스투르먼트사)를 사용하여 -30 내지 280℃에서 상기 상기 시편이 갖는 인장 저장 탄성률을 주파수 10Hz 및 승온 속도 10℃/분의 조건하에서 측정하였다. 측정 결과를 하기 표3에 나타내었다. The tensile storage elastic modulus of the specimen was measured at -30 to 280 ° C using a fixed viscoelasticity measuring apparatus (DMA Q800, TA Instruments) at a frequency of 10 Hz and a temperature raising rate of 10 ° C / min. The measurement results are shown in Table 3 below.
실험예2Experimental Example 2 : 방열 필름의 고온에서의 : The heat-radiating film at a high temperature 용융 점도Melt viscosity
상기 실시예 및 비교예서 각각 얻어진 접착 필름을 60℃의 조건하에서 두께 720㎛가 될 때까지 중첩하여 적층한 후, 8mm 크기의 원형으로 절단하여 측정 시편을 제조하였다.The obtained adhesive films of the above Examples and Comparative Examples were superimposed and laminated under a condition of 60 占 폚 until the thickness became 720 占 퐉 and then cut into a circle of 8 mm in size to prepare test pieces.
TA 인스트루먼트사의 레오미터(모델명: ARES G2)를 사용하여 5rad/s의 shear와 350g의 힘을 가하면서 20℃/분의 속도로 승온하면서 b-stage 상태의 시편의 점도를 측정한다. 이때 125℃에서 용융 점도를 측정하였다. Using a TA Instruments rheometer (model: ARES G2), measure the viscosity of the b-stage specimen while heating at a rate of 20 ° C / min with a shear of 5 rad / s and a force of 350 g. The melt viscosity was measured at 125 캜.
실험예3Experimental Example 3 : 동박 접착력 측정: Copper bond strength measurement
두께 100㎛의 구리층(15㎝*15㎝: 가로*세로) 상에 상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 접착 필름(10㎝*10㎝: 가로*세로) 을 100℃에서 롤라미네이션을 진행하여 적층하고, 다시 두께 100㎛의 구리층(15㎝*15㎝: 가로*세로)을 100℃에서 롤라미네이션을 진행하여 동박-접착필름-동박의 샌드위치 구조의 적층체를 제조하였다. (10 cm * 10 cm: width * length) obtained in each of the above Examples and Comparative Examples was subjected to roll lamination at 100 ° C on a copper layer (15 cm * 15 cm: And a copper layer (15 cm * 15 cm: width * length) having a thickness of 100 탆 was further laminated by roll lamination at 100 캜 to prepare a laminate having a sandwich structure of a copper foil-adhesive film-copper foil.
상기와 같이 제조된 동박-접착필름-동박의 샌드위치 구조의 적층체를 175℃에서 2시간 동안 경화하고, 10 mm의 폭으로 길게 잘라서, 동박-접착필름-동박의 샌드위치 부분은 가로 1㎝ 및 세로 10 ㎝가 되게 하고, 동박-동박 부분은 가로 1㎝ 및 세로 5 ㎝가 되도록 시편을 제조하였다. The laminate of the sandwich structure of the copper foil-adhesive film-copper foil thus prepared was cured at 175 ° C for 2 hours and cut to a width of 10 mm so that the sandwich portion of the copper foil- 10 cm, and the copper foil - copper foil portion was 1 cm wide and 5 cm wide.
이와 같이 제조된 시편을 동박-동박 부분에서 각각의 동박을 T자 형태로 10 mm/min의 속도로 잡아당겨 적용되는 힘을 측정하여(Texture Analyzer 장비) 접착제의 동박에 대한 접착력을 확인하였다. The adhesive strength of the adhesive to the copper foil was confirmed by measuring the applied force (Texture Analyzer equipment) by pulling each copper foil in a T shape at a speed of 10 mm / min in the copper foil-copper foil portion.
상기 시편을 잡아당길때의 힘이 300g 이상인 경우 접착력이 양호한 것으로 판단하여 0로 평가하고, 300g미만인경우 접착력이 부족한 것으로 판단하여 X로 표기하였다. When the force when pulling the specimen was more than 300 g, it was judged as good and the adhesive strength was evaluated as 0. When the specimen was less than 300 g, it was judged that the adhesive strength was insufficient and indicated as X.
실험예Experimental Example 4: 4: 보이드Boyd 특성 평가 Character rating
상기 제조된 방열 필름을 10 mm * 10 mm (가로*세로)로 자른 후, 두께 1mm 및 15mm*15mm(가로*세로)의 유리 기판 위에 130℃의 핫플레이트 위에서 2 kgf의 힘으로 2초간 눌러서 붙인 후, 125℃에서 1시간 동안 1차 경화 및 175℃에서 2시간 동안 연속 경화하였다. 상기 기판을 85℃ 및 85%RH 조건에서 168시간 노출하고 IR reflow 과정을 3회 실시하고, 육안과 Scanning Acoustic Tomography (SAT)를 통하여 기판과 접착제 사이에 발생한 보이드 개수를 확인하였다. The prepared heat-radiating film was cut into 10 mm * 10 mm (width * length) and then pressed on a hot plate of 130 캜 for 2 seconds with a force of 2 kgf on a glass substrate of 1 mm in thickness and 15 mm * 15 mm , Followed by primary curing at 125 캜 for 1 hour and continuous curing at 175 캜 for 2 hours. The substrate was exposed for 168 hours at 85 ° C and 85% RH and subjected to an IR reflow process three times. The number of voids between the substrate and the adhesive was confirmed through visual inspection and scanning acoustic tomography (SAT).
(Mpa)Storage modulus
(Mpa)
상기 표3에 나타난 바와 같이, 상기 실시예 1 내지 5의 방열 필름의 접착층은 125℃의 온도 및 5rad/s 의 전단 속도에서 15,000 내지 60,000 Pa·s의 점도를 나타내며, 상기 접착층을 175℃에서 2시간 경화 이후에 120℃에서 측정한 저장 모듈러스가 250 내지 450 Mpa의 범위라는 점이 확인되며, 이러한 실시예 1 내지 5의 방열 필름은 상대적으로 높은 다이쉐어 강도를 나타내며 고온 다습한 조건에서도 기판과 접착제 사이에 보이드가 발생되지 않는다는 점이 확인되었다. As shown in Table 3, the adhesive layers of the heat radiation films of Examples 1 to 5 exhibited a viscosity of 15,000 to 60,000 Pa · s at a temperature of 125 ° C and a shear rate of 5 rad / s, It was confirmed that the storage modulus measured at 120 ° C. after the time curing was in the range of 250 to 450 MPa. The heat radiation films of Examples 1 to 5 exhibited a relatively high die shear strength, It was confirmed that voids were not generated in the sample.
즉, 실시예들의 방열 필름은 얇은 두께로도 반도체 소자와 균일하고 견고하게 결합하여 보이드(void)을 발생을 방지할 수 있고 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변하지 않을 수 있다. That is, the heat-radiating film of the embodiments can uniformly and firmly bond with the semiconductor device even with a thin thickness to prevent the generation of voids, and the tensile property, the elastic force and the adhesive force may not vary greatly even when exposed to a high temperature condition for a long time .
이에 반하여, 비교예의 방열 필름의 접착층들은 175℃에서 2시간 경화 이후에 120℃에서 측정한 저장 모듈러스가 크게 낮게 나타내서 박막 필름으로의 제조가 용이하게 않을 뿐만 아니라, 반도체 소자와의 결합력이 낮으며 고온 조건에 장시간 노출되어도 인장 물성 및 탄성력과 접착력이 크게 변동하며 보이드(void)도 다수 발생한다는 점이 확인되었다.On the contrary, the adhesive layers of the heat-radiating film of the comparative example exhibit a significantly low storage modulus measured at 120 ° C after curing for 2 hours at 175 ° C, so that it is not easy to produce a thin film, It has been confirmed that tensile properties, elasticity and adhesive force are largely fluctuated and voids are generated even when exposed to the conditions for a long time.
Claims (17)
A [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy-based functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 DEG C or higher; and a metal layer formed on one surface of the adhesive layer.
상기 금속층은 25℃에서 10 W/m*K 이상의 열전도도를 갖는, 방열 필름
The method according to claim 1,
Wherein the metal layer has a thermal conductivity of at least 10 W / m * K at 25 ° C,
상기 접착층과 접하는 금속층의 표면이 나타내는 10점 평균 거칠기(Rz)가 상기 접착층의 두께 이하인, 방열 필름
The method according to claim 1,
Wherein a ten-point average roughness (Rz) of the surface of the metal layer in contact with the adhesive layer is not more than the thickness of the adhesive layer,
상기 접착층과 접하는 금속층의 표면이 나타내는 10점 평균 거칠기(Rz)가 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛인, 방열 필름
The method of claim 3,
Wherein the surface of the metal layer in contact with the adhesive layer has a 10-point average roughness (Rz) of 0.1 占 퐉 to 10 占 퐉,
상기 접착층이 1 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 갖는, 방열 필름
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive layer has a thickness of 1 占 퐉 to 100 占 퐉,
상기 접착층은 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지; 70℃ 이상의 연화점을 갖는 에폭시 수지; 및 70℃ 이상의 연화점을 갖는 페놀 수지;로 이루어진 군에서 선택된 2개 이상 간의 가교 결합을 포함하는, 방열 필름
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive layer comprises a [meth] acrylate-based resin containing at least 10% by weight of a [meth] acrylate-based repeating unit containing an epoxy functional group; An epoxy resin having a softening point of 70 캜 or more; And a phenol resin having a softening point of 70 DEG C or higher; and a thermosetting film comprising a crosslinking between two or more selected from the group consisting of
상기 접착층에서, 상기 [메트]아크릴레이트계 수지, 에폭시 수지 및 페놀 수지 총 중량 대비 상기 [메트]아크릴레이트계 수지의 중량의 비율이 0.48 내지 0.75인, 방열 필름
The method according to claim 1,
The ratio of the weight of the [meth] acrylate resin to the total weight of the [meth] acrylate resin, the epoxy resin and the phenol resin in the adhesive layer is 0.48 to 0.75,
상기 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량%이상 포함하는 [메트]아크릴레이트계 수지는 -10℃ 내지 30℃의 유리 전이 온도를 갖는, 방열 필름
The method according to claim 1,
The [meth] acrylate-based resin containing 10% by weight or more of the [meth] acrylate-based repeating unit containing the epoxy-based functional group has a glass transition temperature of -10 캜 to 30 캜,
상기 [메트]아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한 [메트]아크릴레이트계 반복 단위를 10 중량% 내지 35 중량%를 포함하는, 방열 필름
The method according to claim 1,
The [meth] acrylate resin includes 10 to 35% by weight of a [meth] acrylate repeating unit containing an epoxy functional group,
상기 에폭시 수지의 연화점은 70℃ 내지 120 ℃인, 방열 필름
The method according to claim 1,
The softening point of the epoxy resin is 70 占 폚 to 120 占 폚.
상기 페놀 수지의 연화점은 80℃ 내지 150℃인, 방열 필름
The method according to claim 1,
The phenol resin has a softening point of 80 to 150 DEG C,
상기 페놀 수지는 연화점이 70℃ 내지 130℃인 비스페놀 A 노볼락 수지 및 연화점이 70℃ 내지 130℃인 바이페닐노볼락 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는, 방열 필름
The method according to claim 1,
Wherein the phenolic resin comprises at least one selected from the group consisting of a bisphenol A novolak resin having a softening point of 70 ° C to 130 ° C and a biphenyl novolak resin having a softening point of 70 ° C to 130 ° C,
상기 에폭시 수지 대비 상기 페놀 수지의 중량비가 0.5 내지 1.5인, 방열 필름.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the phenol resin to the epoxy resin is 0.5 to 1.5.
상기 접착층 중 무기 입자의 함량이 1중량%이하인, 방열 필름.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the inorganic particles in the adhesive layer is 1 wt% or less.
상기 접착층에 대하여 125℃의 온도 및 5rad/s 의 전단 속도에서 측정한 용융 점도가 150,000 Pa·s 이하인, 방열 필름.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesive layer has a melt viscosity of 150,000 Pa 占 퐏 or less as measured at a temperature of 125 占 폚 and a shear rate of 5 rad / s.
상기 접착층을 175℃에서 2시간 경화 이후에 120℃에서 측정한 저장 모듈러스가 100 Mpa 이상인, 방열 필름.
16. The method of claim 15,
Wherein the adhesive layer has a storage modulus of at least 100 Mpa measured at 120 DEG C after curing at 175 DEG C for 2 hours.
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| KR20200046356A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-07 | 주식회사 엘지화학 | (meth)acrylic heat-conductive sheet, heat-radiating film and method of manufacturing heat-radiating film |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000114756A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-21 | Ibiden Co Ltd | Radiation plate to be used for electronic part-mounting substrate |
| KR20120073792A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 율촌화학 주식회사 | Heat radiating sheet |
| KR101248008B1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-03-27 | 주식회사 이녹스 | Adhesive film composition for semiconductor package |
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2016
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000114756A (en) * | 1998-10-09 | 2000-04-21 | Ibiden Co Ltd | Radiation plate to be used for electronic part-mounting substrate |
| KR20120073792A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 율촌화학 주식회사 | Heat radiating sheet |
| KR101248008B1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-03-27 | 주식회사 이녹스 | Adhesive film composition for semiconductor package |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200046356A (en) * | 2018-10-24 | 2020-05-07 | 주식회사 엘지화학 | (meth)acrylic heat-conductive sheet, heat-radiating film and method of manufacturing heat-radiating film |
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