KR20210007828A - 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트 - Google Patents

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펑칭 조우
멍 호우
웬준 마
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닛토덴코 (상하이 쑹장) 컴퍼니, 리미티드
닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 관한 것이다. 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는, 기재층; 및 상기 기재층의 일측에 설치된 제1 접착제층을 포함하고, 상기 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1 ≤ 2이고, 바람직하게 N2/N1 ≤ 1.5이다. 본 발명에서의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 있어서, 금속 리드 프레임을 사용하지 않은 기판이 없는 반도체 패키지를 생산하는 방법에서 칩을 일시적으로 고정하는데 사용되는 경우, 사용 후 부드럽게 박리할 수 있으며, 캡슐화 후 캡슐화 수지 및 칩에 잔여 접착제가 발생하지 않도록 할 수 있다.

Description

반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트{HEAT RESISTANT PRESSURE SENSITIVE ADHESIVE SHEET FOR SEMICONDUCTOR DEVICE PRODUCTION}
본 발명은 금속 리드 프레임을 사용하지 않은 기판이 없는 반도체 패키지를 생산하는 방법에서 칩을 일시적으로 고정하는데 사용되는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트; 및 상기 감압 접착 시트를 사용하여 반도체 소자를 생산하는 방법에 관한 것이다.
최근 몇년 간, CSP(칩 사이즈 패키지, Chip Size/Scale Package) 기술은 LSI 실장 기술에서 많은 관심을 받고 있다. 이 기술에서, 사이즈 감소 및 고집적화에 있어서, WLP(웨이퍼 레벨 패키지, Wafer Level Package)로 나타내는 기판을 사용하지 않고 칩만을 사용하는 형태의 패키지는 특히 관심을 받고 있는 패키지 형태 중 하나이다. WLP의 생산 방법에 따르면, 기판을 사용하지 않고 순서대로 배열된 복수의 반도체 Si 웨이퍼 칩 전체를 캡슐화 수지로 캡슐화한 다음 절단에 의해 독립적인 구조체로 나눔으로써, 기판을 사용한 일반 패키지에 비해 보다 작은 사이즈를 갖는 패키지를 효과적으로 생산할 수 있다.
이러한 유형의 WLP의 생산 방법은 통상적으로 기판에 고정된 칩을 별도의 지지대에 고정하는 것을 필요로 한다. 또한, 수지 캡슐화에 의해 독립적인 패키지로 형성된 후, 고정이 해제되어야 한다. 따라서 상기 지지대는 영구적으로 접착되어서는 안되며 반드시 다시 박리될 수 있어야 한다. 이러한 관점으로부터 보다시피, 칩을 일시적으로 고정하기 위한 지지체로서 감압성 접착 테이프를 사용하는 기술이 있다.
칩을 일시적으로 고정하기 위한 지지체로서 감압성 접착 테이프를 사용하는 기판이 없는 반도체 패키지 생산 방법에서, 수지로 캡슐화할 때의 압력으로 인해 칩은 감압성 접착 테이프에 의해 지지되지 않고, 지정된 위치로부터 편이된다. 또한, 칩을 접착할 때 또는 수지로 캡슐화할 때의 압력으로 인해, 칩이 감압성 접착 테이프에 삽입되어, 그 중 캡슐화 수지 표면에 대해 칩 표면이 돌출되는 위치 차이(편이)가 발생한다. 이밖에, 캡슐화 수지의 경화 및 가열로 인해, 감압성 접착 테이프는 칩 표면에 강하게 접착될 수 있고, 감압성 접착 테이프가 박리될 때 패키지가 파손되어 잔여 접착제 오염이 발생할 수 있다.
본 발명자 등은 상술한 문제를 해결하기 위해 깊이 연구한 결과, 특정적인 접착력 비를 갖는 접착제층을 사용하여 상술한 문제를 해결할 수 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 하기와 같다.
[1] 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 기재층; 및 상기 기재층의 일측에 설치된 제1 접착제층을 포함하고,
상기 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1 ≤ 2이고, 바람직하게 N2/N1 ≤ 1.5이다.
[2] [1]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1은 0.1 내지 3.0N/20 mm이고, 바람직하게 0.4 내지 2.0N/20 mm이며;
상기 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2는 0.2 내지 6.0N/20 mm이고, 바람직하게 0.5 내지 3.0N/20 mm이다.
[3] [1] 또는 [2]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 제1 접착제층은 아크릴산계 접착제를 포함하고;
상기 제1 접착제층의 겔 분율은 70 %보다 크거나; 및/또는
20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 상기 제1 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 12×105 Pa이거나; 및/또는
상기 아크릴산계 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량은 80000 이하이다.
[4] [1] 또는 [2]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 상기 기재층에서 상기 제1 접착제층과 대향되는 일측에 설치된 제2 접착제층을 더 포함하고;
바람직하게, 상기 제2 접착제층이 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 2 내지 100N/20 mm이며, 바람직하게 2 내지 50N/20 mm이고;
상기 제2 접착제층이 150 ℃에서 4시간 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 3 내지 130N/20 mm이며, 바람직하게 3 내지 100N/20 mm이다.
[5] [4]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 상기 제2 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.8×105 내지 2.5×105 Pa이고;
150 ℃에서 상기 제2 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 1.6×105 Pa이다.
[6] [4]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 제2 접착제층의 겔 분율은 40 내지 90 %이고;
바람직하게, 상기 제2 접착제층의 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량은 2000 내지 6000이다.
[7] [1] 또는 [2]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 기재층은 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리페닐렌술파이드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 필름, 퍼플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 폴리비닐리덴플루오라이드 필름, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 필름 및 에틸렌과 클로로트리플루오로에틸렌이 1:1 몰비로 교대된 공중합체 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
[8] [4]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는, 상기 제1 접착제층에서 상기 기재층과 대향되는 일측에 설치된 제1 이형 필름과, 상기 제2 접착제층에서 상기 기재층과 대향되는 일측에 설치된 제2 이형 필름을 더 포함한다.
[9] [4]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트로서, 상기 제1 접착제층의 두께는 5 내지 50 μm이고; 상기 제2 접착제층의 두께는 5 내지 50 μm이다.
[10] 반도체 소자 생산 방법으로서, 상기 방법은 [1] 내지 [9]에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명은 금속 리드 프레임을 사용하지 않은 기판이 없는 반도체 패키지를 생산하는 방법(예를 들어, WLP의 생산 방법)에서 칩을 일시적으로 고정하는 감압 접착 시트로 사용되는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 제공한다. 본 발명의 감압 접착 시트는 칩이 수지 캡슐화 공정에서 전이되지 않도록 칩을 지지할 수 있음으로써 칩이 지정된 위치로부터 편이되는 것을 감소시키고, 또한 감압성 접착제층에 칩이 삽입되는 편차를 줄임으로써, 본 발명의 감압 접착 시트는 사용 후 부드럽게 박리할 수 있다. 이밖에, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 사용 후 부드럽게 박리할 수 있으며, 캡슐화 후 캡슐화 수지 및 칩에 잔여 접착제 오염이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용하여 기판이 없는 BGA를 생산하는 단계를 도시하는 흐름도이다.
도 2A 내지 도 2F는 기판이 없는 패키지 생산 방법을 도시하는 모식도이다.
도 3A 및 도 3B는 칩이 편차에 연관된 경우와 칩이 편차에 연관되지 않은 경우의 비교도이다.
도 4는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 도시하는 도면이며, 이는 이에 조립된, 캡슐화 수지로 캡슐화할 때 가열로 인해 변형되는 칩을 구비한다.
도 5는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 박리할 때 대전 및 잔여 접착제가 발생하는 것을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 다른 일 구현예의 단면도이다.
상술한 문제를 극복하는 다양한 연구 결과로서, 본 발명자는 하기와 같이 발견하였다. 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1 ≤ 2인 접착제층이 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에서 사용되는 접착제층으로 사용될 경우, 수지로 칩을 캡슐화할 때, 접착된 칩은 지정된 위치로부터 편이되지 않아 위치 정밀도의 악화를 방지할 수 있다. 또한, 캡슐화 후, 감압 접착 시트는 패키지가 파손되지 않고 박리될 수 있으며, 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생하지 않는다.
[반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트]
이하 도 6을 참조하여 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)의 실시형태를 구체적으로 설명한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)는 기재층(11) 및 제1 접착제층(12)을 포함한다.
다른 일 실시형태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)는 칩이 고정 및 캡슐화되는 표면과 대향하는 일측에 설치된, 접착 시트를 금속 기판에 고정시키기 위한 접착제층, 예를 들어 제2 접착제층(13)을 더 포함할 수 있다.
이밖에, 사용 전의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2) 중 접착제층의 표면을 보호하기 위해, 각각의 접착제층의 표면에 이형 필름을 설치할 수 있다. 예를 들어, 제1 접착제층에서 기재층과 대향되는 일측에 제1 이형 필름(10)을 설치하고, 제2 접착제층에서 기재층과 대향되는 일측에 제2 이형 필름(14)을 설치한다.
<기재층>
기재층의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 수지로 캡슐화할 때의 가열 조건에서 내열성을 갖는 기재를 사용하는 것이 바람직하다. 수지 캡슐화 단계는 일반적으로 약 175 ℃의 온도가 필요하다. 이 점에서, 이러한 온도 조건에서 현저한 수축이 발생하지 않거나 기재층 자체가 붕괴되지 않는 내열성을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 상기 재료는 바람직하게 50 내지 250 ℃의 온도에서 0.8×10-5 내지 5.6×10-5/K인 선형 열팽창 계수를 갖는다.
경화된 캡슐화 수지의 가열 온도보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 기재를 사용하는 경우, 유리 전이 온도보다 높은 온도 영역에서의 선형 팽창 계수는 유리 전이 온도보다 낮은 온도 영역에서의 선형 팽창 계수보다 크며, 접착된 칩의 지정된 위치의 정밀도를 저하시킨다.
이밖에, 일축 또는 이축이 스트레칭된 기재에서, 유리 전이 온도보다 높은 온도에서, 스트레칭으로 인한 연신은 수축하기 시작하며, 이는 접착된 칩의 지정된 위치의 정밀도를 저하시킨다. 이로 인해, 수지로 금속 리드 프레임을 사용하지 않는 기판이 없는 반도체 칩을 캡슐화할 때, 칩에 접착되어 사용되는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 기재층의 유리 전이 온도가 180 ℃를 초과하면, 칩의 위치 정밀도를 개선시킬 수 있다.
기재의 구현예는 바람직하게, 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리페닐렌술파이드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 필름, 퍼플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 폴리비닐리덴플루오라이드 필름, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 필름, 에틸렌과 클로로트리플루오로에틸렌이 1:1 몰비로 교호되는 공중합체 필름, 종이 기재(예를 들어, 셀로판, 고급 용지, 일본 종이임), 부직포 기재(예를 들어, 셀룰로오스임) 및 금속 필름 기재(예를 들어, 알루미늄박, SUS박 및 Ni박임)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명에서 사용되는 “유리 전이 온도”는 DMA법(인장법)에서, 승온 속도: 5 ℃/min, 샘플 폭: 5mm, 척 간격: 20 mm 및 주파수: 10Hz인 조건에서 확인된 손실 탄젠트(tanδ)를 나타내는 피크의 온도를 가리킨다.
기재는 5 내지 200 μm, 바람직하게 10 내지 150 μm, 보다 바람직하게 20 내지 100 μm인 두께를 갖는다. 두께가 5 μm보다 작은 경우, 캡슐화 수지를 경화한 후 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 박리할 경우, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 쉽게 파괴되며, 박리되지 않을 수 있어 처리성을 감소시킨다. 200 μm를 초과하는 두께는 원가를 증가시키기때문에 바람직하지 못하다.
이밖에, 기재층에 대해, 필요에 따라, 유기 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬계와 같은 이형제를 이용한 이형 및 오염 방지 처리, 산 처리, 알칼리 처리, 프라이머 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등 용이한 접착 처리를 수행할 수도 있다.
<제1 접착제층>
본 발명에 사용되는 제1 접착제층에서, 접착제는 내열성을 갖는 한 특별히 제한되지 않는다. 내열성 및 원가의 관점에서, 제1 접착제층은 아크릴산계 접착제를 포함하는 것이 바람직하다.
아크릴산계 접착제는 아크릴산계 폴리머를 베이스 폴리머(폴리머 성분 중 주요 성분, 즉 50 중량 %를 초과하여 포함된 성분)로 사용하는 접착제를 가리킨다. 제1 접착제층 중 아크릴산계 폴리머의 함량에 대해 특별히 제한되지 않으며, 제1 접착제층에서 충분한 접착 신뢰성을 얻는 관점에서, 제1 접착제 층의 총량(총중량, 100 질량 %)에 대해, 바람직하게 60 질량 % 이상이고, 보다 바람직하게 70 질량 % 이상이며, 더욱 바람직하게 80 질량 % 이상이다. 아크릴산계 접착제 중 아크릴산계 폴리머의 함량을 상기 범위 내로 조정함으로써, 구성 응력의 완화성 및 내구성이 보다 우수하고 피접착물에 대한 접착성이 우수한 접착제층을 제공할 수 있다.
여기서 공개된 기술에서 아크릴산계 폴리머는 바람직하게 하기 단량체 성분의 폴리머이며, 상기 단량체 성분은 알킬(메트)아크릴레이트를 주요 단량체로서 포함하고, 필요에 따라, 상기 주요 단량체와 공중합성을 갖는 다른 단량체(공중합성 단량체)를 더 포함할 수 있다. 여기서 주요 단량체는 아크릴산계 폴리머를 구성하는 단량체 성분 중 주요 성분을 가리키며, 즉 상기 단량체 성분 중 50 중량 %를 초과하는 성분을 포함한다. 본 명세서에서, 용어 “알킬(메트)아크릴레이트”는 알킬아크릴레이트 및/또는 알킬(메트)아크릴레이트를 가리킨다.
상기 알킬(메트)아크릴레이트는 아크릴산계 폴리머를 구성하기 위한 주요 단량체 성분이고, 접착성과 같은 접착제(또는 접착제층)의 기본 특성을 나타내는 역할을 담당하고 있다. 알킬(메트)아크릴레이트는 베이스 폴리머로서 아크릴산계 폴리머에 대해 가요성을 부여하는 경향을 가지므로, 제1 접착제층이 밀착성 및 접착성을 나타내는 효과를 발휘하게 하는 경향을 갖는다. 알킬(메트)아크릴레이트는 베이스 폴리머로서 아크릴산계 폴리머에 대해 경도를 부여하는 경향을 가지므로, 제1 접착제층이 재박리성 및 힘의 전달성을 나타내는 효과를 발휘하게 하는 경향을 갖는다.
알킬(메트)아크릴레이트로서, 알킬기의 탄소 원자 개수가 4 내지 20인 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 알킬기의 탄소 원자 개수가 4 내지 20인 알킬(메트)아크릴레이트의 구체적인 예는 특별히 제한되지 않으며, N-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 테트라데실(메트)아크릴레이트, 펜타데실(메트)아크릴레이트, 헥사데실(메트)아크릴레이트, 헵타데실(메트)아크릴레이트, 옥타데실(메트)아크릴레이트, 노나데실(메트)아크릴레이트 및 에이코실(메트)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서, N-부틸아크릴레이트(BA) 및 2-에틸헥실아크릴레이트(2EHA)가 바람직하다. 알킬(메트)아크릴레이트는 독립적으로 사용하거나 두 가지 이상 조합하여 사용할 수 있다.
알킬(메트)아크릴레이트가 아크릴산계 폴리머를 구성하는 단량체 성분에서 차지하는 비율은 바람직하게 90 내지 95 중량부이고, 아크릴산계 폴리머에 기반한 전부 단량체 성분은 100 중량부이다. 이러한 조성을 갖는 단량체 성분에 의해, 부재 유지 성능이 우수한 접착 시트를 얻을 수 있다.
공중합성 단량체로서, 극성 기를 갖는 단량체를 적절하게 사용할 수 있다. 극성 기를 갖는 단량체는 아크릴산계 폴리머에 가교점을 도입하거나 아크릴산계 폴리머의 응집력을 향상시키는데 유용하다. 공중합성 단량체는 독립적으로 1종만 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
공중합성 단량체의 비제한적인 구체적 구현예로서, 히드록실기 함유 단량체(히드록실기를 함유한 단량체), 카르복실기 함유 단량체(카르복실기를 함유한 단량체), 술폰기 함유 단량체, 인산기를 함유한 단량체, 에폭시기를 함유한 단량체, 시아노기를 함유한 단량체, 이소시아네이트기를 함유한 단량체, 아미드기를 함유한 단량체, 질소 원자 함유 고리를 갖는 단량체, 석신이미드 골격을 갖는 단량체, 말레이미드류, 이타콘이미드류, 아미노알킬(메트)아크릴레이트류, 알콕시알킬(메트)아크릴레이트, 비닐에스테르, 비닐에테르, 방향족 비닐 화합물, 올레핀 등을 예로 들 수 있다.
히드록실기 함유 단량체는 분자 내 하나 이상의 히드록실기를 갖는 단량체를 가리킨다. 아크릴산계 폴리머를 구성하기 위한 단량체 성분이 히드록실기 함유 단량체를 포함하는 경우, 즉 아크릴산계 폴리머가 히드록실기 함유 단량체로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하는 경우, 제1 접착제층에서 접착성, 적절한 응집력을 용이하게 얻는다. 이밖에, 아크릴산계 폴리머가 히드록실기 함유 단량체로부터 유래하는 단량체 단위를 포함하고, 제1 접착제층이 이소시아네이트계 가교제와 같은 가교제(경화제)를 포함하는 경우, 히드록실기 함유 단량체 단위는 이와 상기 가교제 사이에서 가교를 수행할 수 있으며, 따라서 제1 접착제층에서 경도, 양호한 접착 신뢰성을 용이하게 얻는다. 본 실시형태의 아크릴산계 폴리머는 1종의 히드록실기 함유 단량체를 사용할 수 있고, 2종 이상의 히드록실기 함유 단량체를 사용할 수도 있다.
일 바람직한 실시형태에서, 히드록실기 함유 단량체는 바람직하게 1차 히드록실기를 갖는 히드록실기 함유 단량체 및/또는 2차 히드록실기를 갖는 히드록실기 함유 단량체를 포함한다.
일 바람직한 실시형태에서, 히드록실기 함유 단량체는 히드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 및/또는 불포화 알코올을 포함한다.
히드록실기 함유 (메트)아크릴레이트의 구현예로서,2-히드록시에틸아크릴레이트(메트)아크릴레이트,2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트,3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트,2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트,3-히드록시부틸(메트)아크릴레이트,4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트,6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 히드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 히드록시데실(메트)아크릴레이트, 히드록시라우릴(메트)아크릴레이트,(4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트, 아크릴산폴리카프로락톤 등을 예로 들 수 있다.
불포화 알코올의 구현예로서, 비닐알코올, 알릴알코올을 예로 들 수 있다.
히드록실기 함유 단량체의 함량에 대해 특별히 제한되지 않으며, 제1 접착제층에서 충분한 접착성, 적절한 응집력을 얻는다는 관점에서; 또는 제1 접착제층이 이소시아네이트계 가교제와 같은 가교제를 포함하는 경우, 상기 접착제층에서 경도, 양호한 접착 신뢰성을 얻는 관점에서 보면, 아크릴산계 폴리머 전체 단량체 성분 100 중량부를 기준으로, 히드록실기 함유 단량체의 함량은 0.1 내지 5 중량부이며, 바람직하게 2 내지 4 중량부이다. 히드록실기 함유 단량체의 함량이 0.1 중량부보다 작을 경우, 충분한 접착성을 얻지 못한다. 히드록실기 함유 단량체의 함량이 5 중량부보다 클 경우, 제1 접착제층은 너무 단단해져 접착 신뢰성이 감소된다.
카르복실기 함유 단량체는 분자 내 하나 이상의 카르복실기를 갖는 단량체를 가리킨다. 단량체 성분에 카르복실기 함유 단량체를 포함시킴으로써 양호한 내구성을 갖는 접착 시트를 용이하게 얻는다. 이밖에, 접착제층과 피접착물의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
카르복실기 함유 단량체로서, 바람직하게 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 및/또는 에틸렌계 불포화 디카르복실산 및 그의 무수물을 포함한다. 에틸렌계 불포화 모노카르복실산의 구현예로서, 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복실펜틸(메트)아크릴레이트, 크로톤산 및 이소크로톤산 등을 예로 들 수 있다. 에틸렌계 불포화 디카르복실산 및 그의 무수물의 구현예로서, 푸마르산, 이타콘산, 말레산, 시트라콘산, 말레산 무수물 및 이타콘산 무수물 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서, 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산이 바람직하다. 상기 카르복실기 함유 단량체는 독립적으로 임의의 1종을 사용할 수 있거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
카르복실기 함유 단량체의 함량에 대해 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 아크릴산계 폴리머 전체 단량체 성분 100 중량부를 기준으로, 카르복실기 함유 단량체의 함량은 바람직하게 1 내지 5 중량부이며, 보다 바람직하게 2 내지 4 중량부이다. 카르복실기 함유 단량체의 함량을 상기 범위내로 설정하여, 접착 강도를 향상시킬 수 있고, 또한 접착 유지 성능이 우수한 접착 시트를 실현한다. 카르복실기 함유 단량체의 함량이 1 중량부보다 작을 경우, 충분한 접착성을 얻을 수 없다. 카르복실기 함유 단량체의 함량이 5 중량부보다 클 경우, 접착 신뢰성은 감소된다.
술폰기 함유 단량체로서, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 나트륨비닐술포네이트, 2-(메틸)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산,(메틸)아크릴아미드프로판술폰, 술포프로필(메트)아크릴레이트,(메틸)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등을 예로 들 수 있다.
인산기를 함유한 단량체로서, 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등을 예로 들 수 있다.
에폭시기를 함유한 단량체로서, 글리시딜(메트)아크릴레이트,(메틸)아크릴산-2-에틸글리시딜에테르와 같은 에폭시기를 함유한 아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르, (메트)아크릴산글리시딜에테르 등을 예로 들 수 있다.
시아노기를 함유한 단량체로서, 아크릴로니트릴, 메틸아크릴로니트릴 등을 예로 들 수 있다.
이소시아네이트기를 함유한 단량체로서, 2-이소시아나토에틸(메트)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
아미드기를 함유한 단량체로서,(메틸)아크릴아미드; N,N-디메틸(메틸)아크릴아미드, N,N-디에틸(메틸)아크릴아미드, N,N-디프로필(메틸)아크릴아미드, N,N-디이소프로필(메틸)아크릴아미드, N,N-디(n-부틸)(메틸)아크릴아미드, N,N-디(tert-부틸)(메틸)아크릴아미드와 같은 N,N-디알킬(메틸)아크릴아미드; N-에틸(메틸)아크릴아미드, N-이소프로필(메틸)아크릴아미드, N-부틸(메틸)아크릴아미드, N-n-부틸(메틸)아크릴아미드와 같은 N-알킬(메틸)아크릴아미드; N-비닐아세트아미드와 같은 N-비닐카르복실산아미드류; N,N-디메틸아미노프로필(메틸)아크릴아미드, 히드록시에틸아크릴아미드, N-히드록시메틸(메틸)아크릴아미드, N-히드록시에틸(메틸)아크릴아미드, N-히드록시메틸프로판(메틸)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메틸)아크릴아미드, N-메톡시에틸(메틸)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메틸)아크릴아미드, N-(메틸)아크릴로일모르폴린 등을 예로 들 수 있다.
질소 원자 함유 고리를 갖는 단량체로서, N-비닐-2-피롤리돈, N-메틸비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐피페라진, N-비닐피라진, N-비닐피롤, N-비닐이미다졸, N-비닐옥사졸, N-(메틸)아크릴로일-2-피롤리돈, N-(메틸)아크릴로일피페리딘, N-(메틸)아크릴로일피롤리딘, N-비닐모르폴린, N-비닐-3-모르폴리논, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐-1,3-옥사진-2-온, N-비닐-3,5-모르폴린디온, N-비닐피라졸, N-비닐이속사졸, N-비닐티아졸, N-비닐이소티아졸, N-비닐피리다진 등(예를 들어, N-비닐-2-카프로락탐과 같은 락탐류(Lactam))을 예로 들 수 있다.
석신이미드 골격을 갖는 단량체로서, N-(메틸)아크릴로일옥시메틸렌석신이미드, N-(메틸)아크릴로일-6-옥시헥사메틸렌석신이미드, N-(메틸)아크릴로일-8-옥시헥사메틸렌석신이미드 등을 예로 들 수 있다.
말레이미드류로서, N-시클로헥실말레이미드, N-이소프로필말레이미드, N-라우릴말레이미드, N-페닐말레이미드 등을 예로 들 수 있다.
이타콘이미드류로서, N-메틸이타콘이미드, N-에틸이타콘이미드, N-부틸이타콘이미드, N-옥틸이타콘이미드, N-2-에틸헥실이타콘이미드, N-시클로헥실이타콘이미드, N-라우릴이타콘이미드 등을 예로 들 수 있다.
아미노알킬(메트)아크릴레이트류로서, 아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
알콕시알킬(메트)아크릴레이트류로서, 메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에폭시에틸(메트)아크릴레이트, 프로폭시에틸(메트)아크릴레이트, 부톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에폭시프로필(메트)아크릴레이트 등을 예로 들 수 있다.
비닐에스테르류로서, 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐라우레이트 등을 예로 들 수 있다.
비닐에테르류로서, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르(ethyl vinyl ether)와 같은 비닐알킬에테르를 예로 들 수 있다.
방향족 비닐 화합물로서, 스티렌, α- 메틸스티렌비닐톨루엔, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌 등을 예로 들 수 있다.
올레핀류로서, 에틸렌, 부타디엔, 이소프렌, 이소부텐 등을 예로 들 수 있다.
아크릴산계 폴리머를 얻는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 용액 중합법, 에멀젼 중합법, 벌크 중합법, 현탁 중합법 및 광중합법 등을 아크릴산계 폴리머의 합성 방법으로서 공지된 다양한 중합 방법을 적절하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게 용액 중합법을 사용할 수 있다. 용액 중합 시 단량체 공급 방법으로서, 전부 단량체 원료를 한번에 공급하는 배치 투입 방식, 연속 공급(적가) 방식, 별도 공급(적가) 방식 등을 적절하게 사용할 수 있다. 용액 중합 시 중합 온도는 사용되는 단량체 및 용매의 종류, 중합 개시제의 종류 등에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예를 들어, 약 20 내지 170 ℃(전형적으로 약 40 내지 140 ℃)로 설정할 수 있다.
용액 중합에 사용되는 용매(중합 용매)는 기존의 공지된 유기 용매로부터 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 톨루엔과 같은 방향족 화합물류(전형적으로 방향족 탄화수소류); 에틸 아세테이트와 같은 아세테이트류; 헥산 및 시클로헥산과 같은 지방족 또는 지환족 탄화수소류; 12-디클로로에탄과 같은 할로겐화 알칸류; 이소프로판올과 같은 저급 알코올류(예를 들어, 탄소 원자수 1 내지 4인 1가 알코올); tert-부틸메틸에테르와 같은 에테르류; 메틸에틸케톤과 같은 케톤류 등으로부터 선택된 임의의 1종의 용매 또는 2 가지 이상의 혼합 용매를 사용할 수 있다.
중합에 사용되는 개시제는 중합 방법의 종류에 따라 기존의 공지된 중합 개시제로부터 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 바람직하게 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN)과 같은 아조류 중합 개시제 중 1종 또는 2 가지 이상을 사용할 수 있다. 중합 개시제의 다른 예시로서, 과황산칼륨과 같은 과황산염; 과산화 벤조일, 과산화 수소와 같은 과산화물류 개시제; 페닐기로 치환된 에탄과 같은 치환된 에탄류 개시제; 방향족 카르보닐 화합물 등을 예로 들 수 있다. 중합 개시제의 또 다른 예시로서, 과산화물과 환원제의 조합에 의해 얻어진 산화환원류 개시제를 예로 들 수 있다. 이러한 중합 개시제는 독립적으로 1종을 사용하거나 2 가지 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 중합 개시제의 사용량은 일반적인 사용량이면 되고, 예를 들어, 전부 단량체 성분 100 중량부에 대해, 약 0.005 중량부 내지 약 1 중량부(전형적으로 약 0.01 중량부 내지 약 1 중량부)의 범위로부터 선택할 수 있다.
상술한 용액 중합을 통해, 아크릴산계 폴리머가 유기 용매에서 용해되는 형태의 중합 반응액을 얻을 수 있다. 여기서 공개된 기술에서의 접착제층은 상기 중합 반응액 또는 상기 반응액에 대해 적절한 후처리를 실시하여 얻은 아크릴산계 폴리머 용액을 포함하는 접착제 조성물에 의해 형성될 수 있다. 상기 아크릴산계 폴리머 용액으로서, 필요에 따라 상기 중합 반응액을 적절한 점도(농도)로 조절한 후의 아크릴산계 폴리머 용액을 사용할 수 있다. 또는, 용액 중합을 제외한 이외의 중합 방법(예를 들어 에멀젼 중합, 광중합, 벌크 중합 등)에 의해 아크릴산계 폴리머를 합성하고, 상기 아크릴산계 폴리머를 유기 용매에 용해시켜 제조한 아크릴산계 폴리머 용액을 사용할 수 있다.
여기서 공개된 기술에서의 아크릴산계 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 제한되지 않으며, 접착 성능의 관점으로부터 고려해보면, 아크릴산계 접착제의 가용성 부분의 Mw은 바람직하게 80000 이하의 범위에 있고, 보다 바람직하게 5000 이상이다. 중량 평균 분자량이 5000보다 작을 경우, 접착제층의 응집력이 감소되는 경향을 가지며, 때로 피접착물을 고정할 때 편이가 발생하거나, 박리할 때 잔여 접착제가 생성된다. 다른 한편, 중량 평균 분자량이 80000을 초과할 경우, 폴리머의 엉킴으로 인한 효과로 인하여 응집력이 증가함으로써 유동성이 감소되는 경향을 가지며, 때로 충분한 접착 면적을 얻을 수 없어 피접착물을 고정할 수 없게 된다. 여기서, Mw는 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 얻어진 표준 폴리스티렌으로 환산된 값을 가리킨다. GPC 장치는 예를 들어 모델명 “HLC-8320GPC”(컬럼: TSKgelGMH-H(S), 동차오 회사 제조)를 사용할 수 있다.
여기서 공개된 제1 접착제층에서, 응집력 등을 조절하기 위해, 또한 가교제를 사용할 수 있다. 가교제는 일반적인 가교제를 사용할 수 있고, 예를 들어, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 아지리딘계 가교제, 멜라민계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제 등을 예로 들 수 있다. 이러한 가교제는 독립적으로 사용할 수 있고, 2 가지 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.
일 바람직한 실시형태에서, 가교제는 바람직하게 에폭시계 가교제 및/또는 이소시아네이트계 가교제를 포함한다. 이 2종의 가교제를 사용하여, 접착제층의 응집력을 충분히 향상시킬 수 있다. 이밖에, 기재층을 포함한 구성에서, 상기 기재층에 대한 양호한 부착성을 보장할 수 있다. 여기서 공개된 기술에서의 접착제층은 가교 반응 후의 형태, 가교 반응 전의 형태, 일부가 가교 반응을 수행한 형태, 이러한 형태의 중간 형태 또는 복합 형태와 같은 형태로 상기 가교제를 포함할 수 있다. 상기 가교제는 일반적으로 가교 반응 후의 형태로만 접착제층에 포함된다.
에폭시계 가교제로서, 일 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 일 분자 내에 3 내지 5 개의 에폭시기를 갖는 에폭시계 가교제가 바람직하다. 에폭시계 가교제는 독립적으로 1종을 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
에폭시계 가교제의 구체적인 예로서, 특별히 제한되지 않으며, N,N,N',N'-테트라글리시딜 m-크실릴렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르 등을 예로 들 수 있다. 에폭시계 가교제의 시판품으로서, 미쓰비시 가스 화학 주식회사에 의해 제조된 상품명 “TETRAD-C” 및 상품명 “TETRAD-X”, DIC회사에 의해 제조된 상품명 “EPICLON CR-5L”, 나가세 가세이사에 의해 제조된 상품명 “DENACOL EX-512”, 닛산 화학 주식회사에 의해 제조된 상품명 “TEPIC-G” 등을 예로 들 수 있다.
에폭시계 가교제의 사용량은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 에폭시계 가교제의 사용량은 아크릴산계 폴리머 100 중량부에 대해 0.1 내지 2 중량부로 설정하는 것이 바람직하다.
에폭시계 가교제를 함유한 실시형태에서, 에폭시계 가교제의 에폭시 당량은 바람직하게 80 내지 120 g/eq이다.
이소시아네이트계 가교제로서, 바람직하게 다관능 이소시아네이트(분자 당 평균 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 가리키며, 이소시아누레이트 구조를 갖는 화합물을 포함함)를 사용할 수 있다. 이소시아네이트계 가교제는 독립적으로 1종을 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
다관능 이소시아네이트의 구현예로서, 지방족 폴리이소시아네이트류, 지환족 폴리이소시아네이트류, 방향족 폴리이소시아네이트류 등을 예로 들 수 있다.
지방족 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로서, 1,2-에틸렌디이소시아네이트; 1,2-부탄디이소시아네이트, 1,3-부탄디이소시아네이트, 1,4-부탄디이소시아네이트와 같은 부탄디이소시아네이트; 1,2-헥산디이소시아네이트, 1,3-헥산디이소시아네이트, 1,4-헥산디이소시아네이트, 1,5-헥산디이소시아네이트, 1,6-헥산디이소시아네이트, 2,5-헥산디이소시아네이트와 같은 헥산디이소시아네이트; 2-메틸-1,5-펜탄디이소시아네이트, 3-메틸-1,5-펜탄디이소시아네이트, 리신류디이소시아네이트등을 예로 들 수 있다.
지환족 폴리이소시아네이트류의 구체적인 예로서, 이소포론디이소시아네이트; 1,2-시클로헥실디이소시아네이트, 1,3-시클로헥실디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실디이소시아네이트와 같은 시클로헥실디이소시아네이트; 1,2-시클로펜틸디이소시아네이트, 1,3-시클로펜틸디이소시아네이트와 같은 시클로펜틸디이소시아네이트; 수소화크실릴렌디이소시아네이트, 수소화톨루엔디이소시아네이트, 수소화디페닐메탄디이소시아네이트, 수소화테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.
방향족 폴리이소시아네이트의 구체적인 예로서, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 2-니트로비페닐-4,4'-디이소시아네이트2,2'-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐프로판디이소시아네이트, 1, 3-페닐렌디이소시아네이트, 1, 4-페닐렌디이소시아네이트, 나프탈렌-1,4-디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시비페닐-4,4'-디이소시아네이트, 크실릴렌-1,4-디이소시아네이트, 크실릴렌-1,3-디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.
바람직한 다관능 이소시아네이트로서, 분자 당 평균 3개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 다관능 이소시아네이트가 예시될 수 있다. 상기 3 관능 이상의 이소시아네이트는 2 관능 또는 3 관능 이상의 이소시아네이트의 폴리머(전형적으로 이합체 또는 삼합체임), 유도체(예를 들어, 다가 알콜과 이 분자 이상의 다관능 이소시아네이트의 부가 반응 생성물임), 폴리머 등일 수 있다. 예를 들어, 디페닐메탄디이소시아네이트의 이합체 또는 삼합체, 헥산디이소시아네이트의 이소시아누레이트 형태(이소시아누레이트 구조의 삼합체 부가물), 트리메틸올프로판과 톨루엔디이소시아네이트의 반응 생성물, 트리메틸올프로판과 헥산디이소시아네이트의 반응 생성물, 폴리메틸렌폴리페닐이소시아네이트, 폴리에테르폴리이소시아네이트, 폴리에스테르폴리이소시아네이트와 같은 다관능 이소시아네이트를 예로 들 수 있다. 상기 다관능 이소시아네이트의 시판품으로서, 아사히 카세이 화학회사에 의해 제조된 상품명 “DURANATE TPA-100”, 닛폰 폴리우레탄 공업회사에 의해 제조된 상품명 “CORONATE L”, 닛폰 폴리우레탄 공업회사에 의해 제조된 상품명 “CORONATE HL”, 닛폰 폴리우레탄 공업회사에 의해 제조된 상품명 “CORONATE HK”, 닛폰 폴리우레탄 공업회사에 의해 제조된 상품명 “CORONATE HX”, 닛폰 폴리우레탄 공업회사에 의해 제조된 상품명 “CORONATE2096” 등을 예로 들 수 있다.
이소시아네이트계 가교제를 함유한 실시형태에서, 이소시아네이트계 가교제 중 이소시아네이트기 함량(NCO 함량)은 바람직하게 7 내지 15 %이다.
이소시아네이트계 가교제의 사용량은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 이소시아네이트계 가교제의 사용량은 아크릴산계 폴리머 100 중량부에 대해 1 내지 5 중량부로 설정할 수 있다.
가교제로서, 이소시아네이트계 가교제와 에폭시계 가교제를 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 양의 이소시아네이트계 가교제와 상기 양의 에폭시계 가교제를 조합하여 사용하면, 피접착물 및 기재층의 부착성 및 응집력이 높은 수준으로 균형을 이룰 수 있다. 이로부터, 양호한 유지 성능(접착제층의 응집력)을 나타내는 접착 시트를 구현할 수 있다.
아지리딘계 가교제의 구현예로서, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리[3-(1-아지리디닐)프로피오네이트], 트리메틸올프로판트리[3-(1-(2-메틸)아지리디닐프로피오네이트)]를 예로 들 수 있다. 아지리딘계 가교제로서, 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들어, Chemitite PZ-33, Chemitite DZ-22E와 같은 Chemitite 시리즈(닛폰 쇼쿠바이 주식회사제조) 등을 사용할 수 있다.
멜라민계 가교제의 구현예로서, 헥사메틸올멜라민, 부틸화 멜라민 수지(예를 들어, DIC주식회사로부터 얻어진 상품명 “SUPER BECKAMINE J-820-60N”) 등을 예로 들 수 있다.
금속 킬레이트계 가교제의 구현예로서, 예를 들어, 알루미늄 킬레이트계 화합물, 티타늄 킬레이트계 화합물, 아연 킬레이트계 화합물, 지르코늄 킬레이트계 화합물, 철 킬레이트계 화합물, 코발트 킬레이트계 화합물, 니켈 킬레이트계 화합물, 주석 킬레이트계 화합물, 망간 킬레이트계 화합물, 크롬 킬레이트계 화합물 등을 예로 들 수 있다.
가교제의 함량의 경우, 아크릴산계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게 0.01 내지 10 중량부를 함유하고, 보다 바람직하게 0.1 내지 5 중량부를 함유한다. 함량이 0.01 중량부보다 적을 경우, 아크릴산계 접착제의 응집력은 작아지고, 접착 신뢰성이 떨어지는 경우가 존재한다. 다른 한편, 함량이 10 중량부를 초과할 경우, 아크릴산계 접착제의 응집력이 커지고, 유동성이 감소되며, 시간이 지남에 따라 접착력이 바람직하지 못하게 상승되는 경우가 존재한다.
상기 가교 반응을 보다 효과적으로 수행하기 위해, 가교 촉매제를 사용할 수도 있다. 가교 촉매제로서, 예를 들어, 바람직하게 주석계 촉매제(예를 들어, 디옥틸틴디라우레이트)를 사용할 수 있다. 가교 촉매제의 사용량은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 아크릴산계 폴리머 100 중량부에 대해, 바람직하게 0.0001 내지 1 중량부이다.
여기서 공개된 접착제층에서, 상기 각 성분을 제외한 이외, 필요에 따라 평활제, 가교 보조제, 가소제, 연화제, 대전 방지제, 노화 방지제, 산화 방지제와 같은 접착제 분야에서 일반적인 다양한 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 다양한 첨가제의 경우, 일반적인 방법을 통해 기존에 공지된 첨가제를 사용할 수 있다.
(제1 접착제층의 형성)
여기서 공개된 제1 접착제층은 기존의 공지된 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 아크릴산계 접착제(접착제 조성물)를 상기 기재층에 직접 적용(전형적으로 코팅)하여 건조시킴으로써 접착제층을 형성하는 방법(직접법)을 사용할 수 있다. 또한, 아크릴산계 접착제(접착제 조성물)를 박리성을 갖는 표면(박리 표면)에 적용하여 건조시킴으로써 상기 표면에 접착제층이 형성되고, 상기 접착제층을 기재층에 전사하는 방법(전사법)을 사용할 수도 있다. 생산율의 관점으로부터 고려해보면, 전사법이 바람직하다. 상기 박리 표면으로서, 박리 라이너의 표면, 박리 처리된 기재층의 후면 등을 이용할 수 있다. 설명해야 할 것은, 여기서 공개된 접착제층은 전형적으로 연속적으로 형성되지만, 이러한 형태로 제한되지 않으며, 점, 줄무늬 형상 등과 같은 규칙적이거나 불규칙적인 패턴으로 형성된 접착제층일 수 있다.
접착제 조성물의 도포는 예를 들어 그라비어 롤 코터, 다이 코터 및 바 코터와 같은 기존의 공지된 코터를 사용하여 수행될 수 있다. 또는, 함침 또는 커튼 코팅 등에 의해 접착제 조성물을 도포할 수 있다.
가교 반응을 촉진시키고 생산 효율을 향상시키는 등의 관점으로부터 고려해보면, 접착제 조성물의 건조는 가열 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 건조 온도는 예를 들어 약 40 내지 150 ℃로 설정할 수 있고, 일반적으로 바람직하게 약 60 내지 130 ℃로 설정할 수 있다. 접착제 조성물이 건조된 후, 접착제층에서 성분의 이동 조절, 가교 반응의 수행, 기재 필름 또는 접착제층에 존재할 수 있는 변형의 완화 등 목적으로 하여, 노화를 보다 더 수행할 수 있다.
제1 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게 5 내지 50 μm이고, 보다 바람직하게 15 내지 40 μm이다. 제1 접착제층의 두께를 상기 범위로 설정하여 양호한 접착성을 구현할 수 있다. 제1 접착제층의 두께가 5 μm보다 작을 경우, 시간이 지남에 따라 접착력이 바람직하지 못하게 상승하는 경우가 존재한다. 다른 한편, 제1 접착제층의 두께가 50 μm를 초과할 경우, 부착 이후의 접착력의 억제 효과가 불충분해지는 경우가 존재한다.
(제1 접착제층의 특성)
제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1 ≤ 2이고, 바람직하게 N2/N1 ≤ 1.5이다. 상기 N2/N1을 상기 범위로 설정하여, 본 발명의 감압 접착 시트에 수지로 캡슐화할 때의 압력으로 인해, 칩이 상기 감압 접착 시트에 지지되지 않고 지정된 위치로부터 편이되는 단점이 존재하지 않도록 하며, 감압 접착 시트는 패키지가 파손되지 않고 박리될 수 있고, 캡슐화 후 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생하지 않는다. N2/N1이 2를 초과할 경우, 캡슐화 수지의 경화 및 열로 인해, 감압 접착 시트는 칩 표면 또는 캡슐화 수지 표면에 강하게 접착되어 상기 접착 시트를 박리할 때 패키지를 파손시킨다. 180° 박리 접착력 시험은 후속의 실시예에 기재된 방법, 조건에 따라 측정한다.
본 발명에서의 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1은 바람직하게 0.1 내지 3.0N/20 mm이고, 보다 바람직하게 0.4 내지 2.0N/20 mm이다. 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1을 상기 범위로 하여, 접착 시트가 충분한 접착력을 갖도록 한다. 상기 180° 박리 접착력 N1이 0.1N/20 mm보다 작을 경우, 칩에 대한 접착성이 불충분해져, 조작 기간에 박리 및 수지 캡슐화 동안의 압력이 칩 위치를 편이시킨다. 상기 180° 박리 접착력 N1이 3.0N/20 mm를 초과할 경우, 접착제층은 칩으로부터 박리되기 어려워, 박리 조작성이 떨어지며, 박리 공정으로 인해 패키지가 손상된다.
본 발명에서의 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2는 바람직하게 0.2 내지 6.0N/20 mm이고, 보다 바람직하게 0.5 내지 3.0N/20 mm이다. 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 180° 박리 접착력 N2를 상기 범위로 하여, 본 발명의 감압 접착 시트가 피접착물에 접착될 때 시간이 지난 후의 접착 신뢰성이 우수하도록 하며, 감압 접착 시트는 패키지가 손상되지 않고 박리될 수 있으며, 캡슐화 후 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생하지 않는다.
상기 180° 박리 접착력 N2가 0.2N/20 mm보다 작을 경우, 칩에 대한 접착성이 불충분하여, 조작 기간에 박리 및 수지 캡슐화 동안의 압력이 칩 위치를 편이시킨다. 상기 180° 박리 접착력 N2가 6.0N/20 mm를 초과할 경우, 캡슐화 수지의 경화 및 가열로 인해, 감압성 접착 테이프는 칩 표면에 강하게 접착되어 박리할 때 패키지를 파손시키며, 캡슐화 후 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생한다.
제1 접착제층의 겔 분율은 바람직하게 70 %보다 크고, 보다 바람직하게 80 %보다 크다. 제1 접착제층의 겔 분율이 상기 범위 내에 있을 경우, 우수한 접착 특성을 얻을 수 있고, 수지로 캡슐화할 때 칩이 편이되지 않으며, 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생하지 않는다. 제1 접착제층의 겔 분율은 예를 들어, 아크릴산계 폴리머의 조성, 분자량, 가교제의 사용 유무 및 이의 종류 및 이의 사용량의 선택에 따라 조절할 수 있다.
접착제층의 겔 분율은 하기와 같이 구한다. 먼저, 접착제층으로부터 샘플을 채취하여 상기 샘플의 중량을 측정하고, 상기 중량을 “W1”이라 한다. 다음, 테트라플루오로에틸렌(Tetrafluoroethylene) 수지로 다공성 필름을 제조하고, 상기 샘플을 염낭 형태로 감싸고, 그 입구를 연줄로 묶어 패키지를 얻는다. 이어서, 상기 패키지를 에틸아세테이트에 침지시키고, 실온(전형적으로 23 ℃)에서 7일 동안 정치한다. 이어서, 에틸아세테이트로부터 패키지를 회수하고, 회수된 패키지를 130 ℃에서 2시간 동안 건조시킨다. 건조 후, 상기 패키지의 중량을 측정하고, 패키지의 중량으로부터 테트라플루오로에틸렌 수지로 제조된 다공성 필름의 중량 및 연줄의 중량을 제거하여 샘플의 중량을 수득하며, 상기 중량을 “W2”이라 한다. 다음, 하기 식에 의해 겔 분율을 구한다.
겔 분율(질량 %)＝(W2)/(W1)×100
20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 제1 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 12×105 Pa이고, 바람직하게 2×105 내지 9×105 Pa이다. 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 제1 접착제층의 저장 모듈러스 G'가 상기 범위에 있을 경우, 칩을 감압 접착 시트에 접착시킬 때 및 수지로 칩을 캡슐화할 때의 압력으로 인해 칩을 접착제층에 삽입하는 것을 감소시킬 수 있고, 삽입에 수반되는 칩 표면이 캡슐화 수지 표면에 대해 돌출되는 위치 차이(편이)를 감소시킬 수 있다. 본 발명에서, 저장 모듈러스 G'는 동적 기계적 분석기(DMA)에 의해 측정될 수 있다.
제1 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 예를 들어, 제1 접착제층 중 접착제를 구성하는 수지의 종류(즉 상기 수지의 유리 전이 온도, 분자량 등)에 의해 제어될 수 있다. 제1 접착제층 중 접착제를 구성하는 수지의 유리 전이 온도는 예를 들어 상기 수지를 구성하는 단량체를 적절하게 선택하여 조절할 수 있다.
<제2 접착제층>
일 바람직한 실시형태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 기재층에서 제1 접착제층과 대향되는 일측에 설치된 제2 접착제층(13)을 더 포함한다.
제2 접착제층을 구성하는 접착제로서, 예를 들어, 유기 실리콘계 접착제, 아크릴산계 폴리머를 베이스 폴리머로 포함한 아크릴산계 접착제, 천연 고무 또는 합성 고무를 베이스 폴리머로 포함한 고무계 접착제, 스티렌/공액디엔블록 공중합체계(Styrene/conjugated diene block copolymer system) 접착제, 폴리에스테르계 접착제, 폴리아미드계 접착제 등을 예로 들 수 있다. 여기서, 내열성의 관점으로부터, 유기 실리콘계 접착제 및 아크릴산계 접착제를 사용하는 것이 바람직하며, 유기 실리콘계 접착제를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 유기 실리콘계 접착제로서, 예를 들어, 오르가노폴리실록산을 포함하는 유기 실리콘 고무 또는 유기 실리콘 수지 등을 베이스 폴리머로 하는 유기 실리콘계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 유기 실리콘계 접착제를 구성하는 베이스 폴리머로서, 상기 유기 실리콘 고무 또는 유기 실리콘 수지를 가교하여 얻은 베이스 폴리머를 사용할 수도 있다.
상기 아크릴산계 접착제로서, 임의의 적절한 아크릴산계 접착제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴산계 폴리머(단일 중합체 또는 공중합체)를 베이스 폴리머로 하는 아크릴산계 접착제 등을 예로 들 수 있으며, 상기 아크릴산계 폴리머는 1종 또는 2 가지 이상의 알킬(메트)아크릴레이트를 단량체 성분으로서 사용한다. 일 실시형태에서, 상기 제1 접착제층에 설명된 아크릴산계 접착제를 사용할 수 있으며, 여기서 더 이상 상세하게 설명하지 않는다.
상기 고무계 접착제로서, 천연 고무; 폴리이소프렌 고무, 스티렌 · 부타디엔(SB) 고무, 스티렌 · 이소프렌(SI) 고무, 스티렌 · 이소프렌 · 스티렌 블록 공중합체(SIS) 고무, 스티렌 · 부타디엔 · 스티렌 블록 공중합체(SBS) 고무, 스티렌 · 에틸렌 · 부텐 · 스티렌 블록 공중합체(SEBS) 고무, 스티렌 · 에틸렌 · 프로필렌 · 스티렌 블록 공중합체(SEPS) 고무, 스티렌 · 에틸렌 · 프로필렌 블록 공중합체(SEP) 고무, 재생 고무, 부틸 고무, 폴리이소부틸렌, 및 이들의 변성체와 같은 합성 고무를 베이스 폴리머로 하는 고무계 접착제를 예로 들 수 있다.
제2 접착제층 및 제1 접착제층의 조성 및 구성은 동일할 수 있거나, 조성 및 구성의 하나 또는 양자가 상이할 수 있다. 제2 접착제층 및 제1 접착제층의 조성이 동일하고 구성이 상이한 방식의 예로서, 제1 접착제층 및 제2 접착제층이 동일 조성의 접착제 조성물에 의해 구성된 두께가 상이한 접착제층의 방식을 예로 들 수 있다.
제2 접착제층에서 사용되는 접착제의 경우, 바람직하게 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량(Mw)은 2000 내지 6000이다. 중량 평균 분자량이 2000보다 작을 경우, 접착제층의 응집력이 감소되는 경향을 가지며, 때로 피접착물을 고정할 때 편이가 발생하거나, 박리할 때 잔여 접착제가 생성된다. 다른 한편, 중량 평균 분자량이 6000을 초과할 경우, 응집력이 폴리머의 엉킴으로 인한 효과로 하여 증가함으로써 유동성이 감소되는 경향을 가지며, 때로 충족한 접착 면적을 얻을 수 없어 피접착물을 고정할 수 없게 된다.
제2 접착제층에서, 접착 특성(접착력, 점성, 내구성, 유지 특성)의 평형 관점으로부터, 겔 분율은 바람직하게 40 내지 90 %이고, 바람직하게 50 내지 85 %이다. 40 %보다 작을 경우, 응집력이 부족한 현상이 존재하여 박리할 때 응집이 파괴되는 현상을 초래하며, 일부 접착제는 피접착체 표면에 남아있어 가공성이 감소되는 경우가 발생한다. 다른 한편, 90 %를 초과할 경우, 점성이 부족한 현상이 나타날 수 있어, 필요한 접착을 달성하지 못하며, 접착 신뢰성이 감소되는 경우가 발생한다. 제2 접착제층의 겔 분율은 예를 들어 접착제의 조성, 분자량, 가교제의 사용 유무 및 그 종류 및 용량의 선택에 따라 조절할 수 있다.
제2 접착제층이 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 2 내지 100N/20 mm이고, 바람직하게 2 내지 50N/20 mm이다. 상기 15° 박리 접착력을 이러한 범위로 설정하여, 감압 접착 시트가 충분한 접착력을 가지도록 할 수 있으며, 사용 후 쉽게 박리할 수 있다. 상기 15° 박리 접착력이 2N/20 mm보다 작을 경우, 박리 공정 이외에 쉽게 박리될 수 있다. 다른 한편, 상기 15° 박리 접착력이 100N/20 mm를 초과할 경우, 불필요할 때 박리 가공성이 떨어지고, 박리 가공성으로 인해 피접착물 등이 손상될 가능성이 있다.
제2 접착제층이 150 ℃에서 4시간 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 3 내지 130N/20 mm이고, 바람직하게 3 내지 100N/20 mm이다. 상기 15° 박리 접착력을 이러한 범위로 설정하여, 감압 접착 시트가 피접착물에 접착될 때 시간이 지난 후의 접착 신뢰성이 우수하도록 하고, 사용 후 쉽게 박리할 수 있도록 한다. 상기 15° 박리 접착력이 3N/20 mm보다 작을 경우, 피접착물에 대한 접착성이 불충분하다. 다른 한편, 상기 15° 박리 접착력이 130N/20 mm를 초과할 경우, 박리 가공성은 떨어지며, 이로써 피접착물의 파손을 초래하거나 잔여 접착제 오염을 생성한다.
20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 제2 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.8×105 내지 2.5×105 Pa이고, 바람직하게 1×105 내지 2.5×105 Pa이다. 23 ℃에서의 저장 모듈러스 G'를 상기 범위 내로 설정하여, 제2 접착제층이 가공성 또는 조작성 등에 필요한 응집력을 유지할 수 있도록 하며, 제2 접착제층과 피접착물의 접착 시의 초기 접착성을 확보할 수 있도록 한다.
150 ℃에서 제2 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 1.6×105 Pa이다. 150 ℃에서의 저장 모듈러스 G'를 상기 범위 내로 설정하여, 접착력과 박리성의 균형이 우수한 접착 시트를 얻을 수 있도록 한다.
제2 접착제층의 저장 모듈러스 G'는 예를 들어, 제2 접착제층 중의 접착제를 구성하는 수지의 종류(즉 상기 수지의 유리 전이 온도, 분자량 등)에 의해 제어될 수 있다. 제2 접착제층 중의 접착제를 구성하는 수지의 유리 전이 온도는 예를 들어 상기 수지를 구성하는 단량체를 적절하게 선택하여 조절할 수 있다. 본 발명에서, 저장 모듈러스 G'는 동적 기계적 분석기(DMA)에 의해 측정될 수 있다.
제2 접착제층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게 5 내지 50 μm이고, 보다 바람직하게 10 내지 40 μm이다. 제2 접착제층의 두께를 상기 범위로 설정하여 양호한 접착성을 구현할 수 있다. 제2 접착제층의 두께가 5 μm보다 작을 경우, 시간이 지남에 따라 접착력이 바람직하지 못하게 상승하는 경우가 존재한다. 다른 한편, 제2 접착제층의 두께가 50 μm를 초과할 경우, 부착 이후의 접착력의 억제 효과가 불충분해지는 경우가 존재한다.
(이형 필름)
본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 필요에 따라 이형 필름을 더 구비할 수 있다. 이형 필름은 기재 필름 및 일측에 형성된 박리제층을 포함하는 시트이고, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용하기 전에 접착제층의 각각의 표면을 노출시켜 시트를 박리하기 위한 것이다. 본 발명에서, 도 7에 도시한 바와 같이, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 제1 이형 필름(10) 및 제2 이형 필름(14)을 포함한다. 제1 이형 필름(10)은 제1 접착제층(12)에서 기재층(11)과 대향되는 일측에 설치되고, 제2 이형 필름(14)은 제2 접착제층(13)에서 기재층(11)과 대향되는 일측에 설치된다.
박리제층은 이와 접촉되는 접착제에 따라, 장쇄 알킬류, 플루오로 수지류 및 실리콘 수지류와 같은 일반 박리제층으로부터 적절하게 선택함으로써 얻을 수 있다.
기재 필름으로서, 일반 필름을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌-(메틸)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌-(메틸)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리카보네이트 필름과 같은 플라스틱 필름으로부터 선택될 수 있다.
접착제층의 수지에 따라, 사용 가능한 박리제층은 플루오리네이티드 실리콘 수지류 박리제, 플루오린 수지류 박리제, 실리콘 수지류 박리제, 폴리비닐알코올 수지류, 폴리프로필렌 수지 및 장쇄 알킬 화합물과 같은 일반 박리제로부터 선택된 박리제를 포함하는 층이다.
<반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 생산 방법>
본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 일반 생산 방법에 의해 생산될 수 있다. 예를 들어, 제1 접착제층 및 필요한 경우 제2 접착제층을 구성하기 위한 조성물을 소정의 용매에 용해시켜 코팅액을 제조하고, 코팅액을 기재층에 도포하여 타겟 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 층 구조를 획득하며, 다음, 얻어진 코팅층을 소정 조건 하에서 가열 건조시킨다.
이밖에, 예를 들어, 제1 접착제층, 제2 접착제층 등을 구성하기 위한 조성물의 각 용액을 박리 가능한 필름 등에 테이프 캐스팅하여 단일 필름을 제조할 수 있고, 이들 필름은 순차적으로 기재층에 적층될 수 있다. 코팅액의 도포 및 단일 필름의 적층을 조합할 수 있다. 사용되는 용매는 특별히 제한되지 않는다. 접착제층을 구성하는 재료의 양호한 용해성의 필요를 고려해보면, 메틸에틸케톤과 같은 케톤계 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 하기와 같은 반도체 소자 생산용 감압 접착 시트 형성 방법을 사용할 수 있다. 즉 접착제층의 구성 재료를 수성 분산 용액으로 만들고, 상기 용액을 기재층에 도포하고, 가열 및 건조시켜 코팅층을 얻으며, 이러한 단계를 반복하여 접착제층을 적층시킨다.
<반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 사용 방법>
반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 도 1 및 도 2A 내지 도 2F에 도시된 단계에 사용한다.
구현예로서, 하기 설명은 기판이 없는 BGA를 생산하는 방법의 개요이다.
도 1은 수지로 기판이 없는 반도체 칩을 캡슐화한 반도체 소자의 생산 방법을 나타내는 도면이며, 상기 방법은 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용한다.
단계(a)에서, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 기판(3)에 접착 및 고정시킨다. 단계(b)에서, 반도체 칩을 임의의 간격으로 상기 시트에 접착 및 고정시킨다. 후속 단계(c)에서, 캡슐화 수지(4)로 고정된 반도체 칩을 캡슐화하여 칩을 삽입시킨다.
단계(d)에서, 가열 박리에 의해 이렇게 캡슐화된 복수의 칩을 캡슐화 수지 및 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)와 함께 기판으로부터 박리시킨다. 단계(e)에서, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 수지로 캡슐화된 반도체 칩으로부터 박리시킨다.
단계(f)에서, 반도체 칩과 반도체 칩 표면 사이의 영역에 다양한 패턴이 인쇄 및 적용되어 배선용 리드 등을 형성한다. 후속 단계(g)에서, 배선용 리드는 칩 표면의 구형 연결 전극으로서 범프 등을 형성한다.
최종, 단계(h)에서, 절단에 의해, 반도체 칩 사이의 캡슐화 수지를 일부 절단함으로써 별도의 반도체 칩이 장착된 각각의 반도체 소자를 얻을 수 있다.
이하 도 2A 내지 도 2F를 참조하여 기판이 없는 패키지의 생산 방법을 구체적으로 설명한다.
(반도체 칩의 접착 단계)
접착 등에 의해 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 기판(3)에 고정시키고, 그 상부에서 제1 접착제층 측을 노출시킨다.
수지로 캡슐화된 소정의 반도체 칩(1)을 제1 접착제층에 배치 및 접착시켜 소정의 구성을 얻음으로써, 칩(1)을 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)의 제1 접착제층에 고정시키며, 도 2A에 도시된 바와 같다. 이 경우, 반도체 칩의 구조, 형상 및 크기 등은 특별히 제한되지 않는다.
선택 가능하게, 복수의 칩(1)을 양측에 접착제층을 갖는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)에 접착시키고, 상기 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 기판(3)에 고정시켜 도 2A에 도시된 구조를 형성한다.
(캡슐화 단계)
캡슐화 수지(4)로 도 2A에 도시된 구조를 갖는 칩(1) 상부 표면으로부터 상기 칩(1)을 캡슐화하여 복수의 칩(1)을 통합하여 도 2B에 도시된 구조를 형성한다.
본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)가 사용되는 캡슐화 단계에 사용되는 수지는 에폭시 수지와 같은 일반적인 캡슐화 수지일 수 있다. 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)의 내열성을 고려하여, 분말 수지의 용융 온도 및 경화 온도 및 액체 수지의 경화 온도를 선택한다. 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)는 일반적인 캡슐화 수지의 용융 온도 및 경화 온도에서 내열성을 갖는다.
칩을 보호하고자 하는 목적을 위해, 상기 수지를 사용하여 몰드에서 캡슐화 단계를 수행하고, 또한 예를 들어, 170 내지 180 ℃의 온도에서 수행한다.
반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 박리한 후, 성형 후 경화를 수행한다.
(박리 단계)
수지로 기판(3)에 고정된 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)의 칩(1)을 캡슐화한 후, 200 내지 250 ℃의 온도 하에서, 1 내지 90초의 시간(핫 플레이트 등) 또는 1 내지 15분 동안의 시간(열풍 건조기) 조건에서 가열시켜, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2) 및 기판(3) 사이에서 감압 접착제 등에 의한 고정을 해제함으로써, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2) 및 기판(3)을 서로 분리시킨다.
그 후, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 수지로 캡슐화된 칩(1)을 포함한 층으로부터 박리시키고, 도 2C에 도시된 바와 같다.
선택 가능하게, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2) 및 기판(3)을 서로 분리하지 않고 통합된 형태를 유지하고, 캡슐화 수지로 캡슐화된 복수의 칩(1)을 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)의 감압 접착제층으로부터 분리시키는 방법을 더 사용할 수 있다.
(전극 형성 단계)
도 2D에 도시된 바와 같이, 수지로 캡슐화된 칩(1)을 포함한 층의 일측에, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)가 적층되고, 칩(1) 표면의 일부가 노출되며, 예를 들어, 스크린 인쇄 방법에 의해 전극(5)이 각 칩의 소정 영역에 형성되도록 한다. 사용되는 전극 재료는 일반 재료일 수 있다.
(절단 단계)
도 2E에 도시된 바와 같이, 수지로 캡슐화된 칩(1)을 포함한 층을 바람직하게 절단 링(7)을 갖는 절단 테이프(8)에 고정시키고, 일반 절단 단계에 사용되는 절단 나이프(6)를 사용하여 절단함으로써, 도 2F에 도시된 바와 같은 수지로 캡슐화된 복수의 칩(1)을 각각 갖는 복수의 기판이 없는 패키지를 얻는다.
이 경우, 각 칩(1)이 소정의 위치에 위치하지 않으면, 전극(5)의 형성이 부정확 해지고, 각 패키지에서의 칩(1)의 위치가 부정확해진다. 최악의 경우, 절단 시 절단 나이프(6)가 칩(1)과 접촉할 가능성이 있다.
본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트(2)를 사용할 경우, 수지로 캡슐화하는 단계에서 칩(1)의 위치 편이를 방지할 수 있다. 따라서, 절단 단계는 이러한 문제가 없는 상황에서 원활하게 수행될 수 있고, 결과적으로 칩(1)이 캡슐화 수지(4)에 정확하게 위치된 패키지를 얻을 수 있다.
이밖에, 기존의 방법에서는, 도 3B에 도시된 바와 같이, 캡슐화 수지의 압력으로 인해 칩이 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 의해 지지되지 않고, 지정된 위치로부터 편이되거나, 또는 캡슐화 수지의 과도하게 강한 압력으로 인해, 또는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트가 너무 소프트한 것에 인해, 또는 이러한 원인의 조합으로 인해, 칩이 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 삽입되는 경우도 있다. 이러한 경우, 칩이 캡슐화 수지로 완전히 캡슐화될 수 없고, 칩이 수지 표면으로부터 돌출되어 캡슐화 수지 표면과 칩 표면 사이에 위치 차이가 발생하는 상태(편이)를 형성할 우려가 있다.
칩의 일부가 수지 표면으로부터 돌출된 상태에서, 이어서 형성될 전극의 표면 높이에 편이가 발생한다. 따라서, 칩을 회로 기판에 연결시킬 경우, 칩을 회로 기판에 확실하게 연결시키는 것이 어려워진다.
본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용할 경우, 칩은 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 삽입되지 않고, 도 3A에 도시된 바와 같이, 칩은 경화된 캡슐화 수지 표면으로부터 돌출되지 않아, 칩 사이의 전극의 후속적인형성도 확실하게 수행된다. 또한, 회로 기판에 패키지를 설치할 경우, 각 전극은 또한 회로 기판의 기설정된 영역에 확실하게 연결될 수 있다.
이밖에, 기존의 수지를 이용한 캡슐화 동안에, 기재층 및 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 접착제층의 팽창 및 탄성으로 인해, 도 4의(a) 부분에 도시된 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 도 4의(b) 부분에 도시된 바와 같이 평면 방향으로 변형되므로, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트에 설치된 칩의 위치는 경우에 따라 이동할 수 있다. 또한, 칩은 때로 캡슐화에 사용되는 수지로 캡슐화할 때 발생하는 압력으로 인해 이동될 수 있다.
결과적으로, 칩에 전극을 설치할 경우, 칩과 전극 사이의 상대적인 위치 관계는 기설정된 위치 관계와 상이하다. 또한, 칩으로 수지를 캡슐화한 후 이어서 절단하는 경우, 절단 단계에서 칩의 기설정된 위치에 기반하여 사전에 결정된 절단선은 칩의 실제 위치를 통과하는데 필요한 절단선과 상이하다.
이 경우, 절단에 의해 얻어진 각각의 패키지는 칩이 캡슐화되는 위치에서 편이가 발생하며, 후속 단계가 원활하게 수행될 수 없다. 또한, 불충분하게 캡슐화된 패키지가 예기치 않게 얻어질 수 있다.
수지로 캡슐화된 칩으로부터 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 박리할 경우, 특히 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 칩측에 형성된 감압 접착제의 성질에 의해 결정되며, 캡슐화 수지의 경화 및 가열로 인해, 접착력이 강해짐으로써 강한 박리성을 나타내게 된다. 따라서, 박리가 어려워지면서, 도 5에 도시 된 바와 같은 잔여 접착제가 발생하거나, 박리 대전이 발생할 우려가 있다.
박리가 어려워질 경우, 박리 시간이 길어져 생산성이 저하된다. 도 5에 도시된 잔여 접착제(9)가 발생하는 경우, 전극 형성과 같은 후속 단계가 수행될 수 없다. 이밖에, 박리 방전이 발생하는 경우, 후속 단계에서 먼지 등의 부착으로 인해 불리한 상황이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용할 경우, 절단 단계는 상술한 문제가 없는 경우에 원활하게 수행될 수 있고, 칩이 캡슐화 수지에 정확하게 위치된 패키지를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 사용 후에 부드럽게 박리할 수 있고, 캡슐화 후, 캡슐화 수지에 대해 잔여 접착제가 발생하지 않는다.
본 발명은 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명되지만, 본 발명은 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않아야 함을 유의해야 한다.
실시예
<접착제 조성물의 제조>
(예1)
교반기, 온도계, 질소 도입관 및 환류 냉각기가 장착된 반응 용기에, 94 중량부의 N-부틸아크릴레이트(BA)(저장 웨이싱 제조), 1 중량 부의 아크릴산(AA), 5 중량부의 2-히드록시에틸아크릴레이트(HEA)(오사카 유기 제조), 및 중합 용매로서의 60 중량부의 에틸아세테이트를 넣고, 60 내지 65 ℃ 온도의 질소 분위기에서 1시간 동안 교반한 후, 열중합 개시제로서 0.15 부의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 넣어, 60 내지 65 ℃의 온도 하에서 6시간 반응하여, 아크릴산계 폴리머 A1의 용액을 얻는다. 상기 아크릴산계 폴리머 A1의의 Mw는 64만이다.
상기 아크릴산계 폴리머 용액에, 상기 용액에 포함된 아크릴산계 폴리머 100 중량부에 대해, 5 중량부의 가교제로서의 이소시아네이트계 가교제(L 75(C), 코베스트로 제조) 및 2 중량부의 에폭시계 가교제(T/C, 미국 CVC 제조)를 넣어, 교반 및 혼합시켜 접착제 조성물 C1을 제조한다.
(예2 내지 10)
예1의 접착제 조성물의 제조에서, 표 1에 표시된 방식으로 단량체 성분 및 가교제의 종류 및 용량을 설정하고, 다른 내용에 대해서는 예1과 동일하게 수행하여, 각각 예2 내지 10의 접착제 조성물 C2 내지 C10을 제조한다.
(예11 내지 14)
예1의 접착제 조성물의 제조에서, 표 2에 표시된 방식으로 단량체 성분 및 가교제의 종류 및 용량을 설정하고, 다른 내용에 대해서는 예1과 동일하게 수행하여, 각각 예11 내지 14의 접착제 조성물 D1 내지 D4를 제조한다.
<반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트의 제조>
(실시예1)
기재층으로서 두께가 75 μm의 PET 필름(상품명: 2축 인장 폴리에스테르 필름, 난징 야보롄 신재료 과학기술주식유한회사 제조)의 일측에 접착제 조성물 C1을 도포한 후 건조시켜, 25 ㎛의 두께를 갖는 제1 접착제층을 형성한다.
다음, 55 중량부의 폴리디메틸실록산 “107 실리콘 고무”(선전시 지펑 실리콘 풀루오린 재료 유한회사 제조), 45 중량부의 비닐기 MQ 수지 “VSP8201-4”(청두 보다아이푸 과학기술유한회사 제조), 1.5 중량부의 가교제 “91A”(장시 란싱싱훠 유기실리콘 유한회사 제조) 및 2 중량부의 백금 촉매제 “CATA 12070”(장시 란싱싱훠 유기실리콘 유한회사 제조)를 톨루엔에 넣어 톨루엔에서 균일하게 분산시키고, 얻은 분산액을 기재층의 타측에 도포한 후 건조시켜 제2 접착제층을 제조한다. 이로부터, 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 얻는다. 평가 결과는 표 3에 표시된다.
제1 접착제층의 23 ℃에서 스테인레스 강판(SUS430BA 플레이트)에 대한 180° 박리 접착력인 N1은 0.11N/20 mm이다.
제1 접착제층의 130 ℃에서 5분 동안 가열된 후 스테인레스 강판(SUS430BA 플레이트)에 대한 180° 박리 접착력인 N2는 0.13N/20 mm이다.
제1 접착제층의 130 ℃에서 5분 동안 가열된 후 스테인레스 강판(SUS430BA 플레이트)에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 제1 접착제층의 23 ℃에서 스테인레스 강판(SUS430BA 플레이트)에 대한180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1는 1.18이다.
(실시예2 내지 10)
접착제 조성물 C1 대신 표 1의 접착제 조성물 C2 내지 C10을 사용하여 제1 접착제층을 형성하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 얻는다. 평가 결과는 표 3에 표시된다.
(비교예1 내지 4)
접착제 조성물 C1 대신 표 2의 접착제 조성물 D1 내지 D4를 사용하여 제1 접착제층을 형성하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 얻는다. 평가 결과는 표 4에 표시된다.
<평가 시험>
(1) 180° 박리 접착력 시험
각 실시예 및 각 비교예의 감압 접착 시트를 폭 20 mm × 길이 150 mm로 잘라 시험편으로 사용한다. 톨루엔으로 세정한 SUS 플레이트(SUS430BA 플레이트)를 피접착물로서 사용하며, 하기 단계에 의해 접착력 N1 및 접착력 N2를 측정한다.
(접착력 N1의 측정)
23 ℃, 50 % RH의 표준 환경에서, 각 시험편의 접착 표면을 덮는 박리 라이너를 벗겨 내고, 2 kg 롤러를 한번 왕복 운동시켜 노출된 접착 표면을 피접착물에 압착-결합시킨다. 이러한 조작으로 피접착물에 압착-결합된 시험편을 상기 표준 환경하에서 30분 동안 방치한 후, JIS Z 0237에 따라 인장 시험기(시마즈 세이사쿠쇼 주식회사 제조, 상품명 “Tensilon”)를 사용하고, 300 mm/분의 인장 강도, 180°의 박리 각도에서 박리를 수행하여, 상기 박리에 필요한 힘(180° 박리 접착력)(N/20 mm)을 측정한다. 측정 결과는 표 3 및 표 4에 표시된다.
(접착력 N2의 측정)
접착력 N1의 측정과 동일한 조작으로 피접착물에 압착-결합된 시험편을 130 ℃의 온도에서 5분 동안 가열하고, 이어서 상기 표준 환경 하에서 30분 동안 방치한 후, 마찬가지로 180° 박리 접착력을 측정한다. 측정 결과는 표 3 및 표 4에 표시된다.
(2) 15° 박리 접착력 시험
각 실시예 및 각 비교예의 감압 접착 시트를 폭 20 mm × 길이 150 mm로 잘라 시험편으로 사용한다. 톨루엔으로 세정한 SUS 플레이트(SUS430BA 플레이트)를 피접착물로서 사용하며, 하기 단계에 의해 접착력을 측정한다.
23 ℃, 50 % RH의 표준 환경에서, 각 시험편의 접착 표면을 덮는 박리 라이너를 벗겨 내고, 2 kg 롤러를 한번 왕복 운동시켜 노출된 접착 표면을 피접착물에 압착-결합시킨다. 이러한 조작으로 피접착물에 압착-결합된 시험편을 상기 표준 환경하에서 30분 동안 방치한 후, 인장 시험기(시마즈 세이사쿠쇼 주식회사 제조, 상품명 “Tensilon”)를 사용하고, 300 mm/분의 인장 강도, 15°의 박리 각도에서 박리를 수행하여, 상기 박리에 필요한 힘(15° 박리 접착력)(N/20 mm)을 측정한다. 측정 결과는 표 3 및 표 4에 표시된다.
상기 23 ℃에서의 박리 접착력의 측정과 동일한 조작으로 피접착물에 압착-결합된 시험편을 150 ℃의 온도에서 4시간 동안 가열하고, 이어서 상기 표준 환경 하에서 30분 동안 방치한 후, 마찬가지로 15° 박리 접착력을 측정한다. 측정 결과는 표 3 및 표 4에 표시된다.
(3) 저장 모듈러스 측정
접착제층을 직경 7.9 mm로 블랭킹하고, 평행 플레이트에 끼워 고정하여, 얻어진 샘플을 측정 샘플로 사용한다. 상기 측정 샘플에 대해, 동적 점탄성 측정 장치(레오메트릭(Rheometric) 회사 제조, 제품명 “ARES”)를 사용하여 하기 조건 하에서 동적 점탄성을 측정하고, 23 ℃에서의 저장 모듈러스 G' 및 150 ℃에서의 저장 모듈러스 G'를 측정한다. 저장 모듈러스의 측정 결과는 표 3 및 표 4에 표시된다.
저장 모듈러스 측정 조건
측정 모드: 전단 모드
온도 범위: -70 ℃ 내지 150 ℃
승온 속도: 5 ℃/분
측정 주파수: 1Hz
(4) 피복성
반도체 소자의 전극 일측을 갖는 표면을 상기 실시예 및 비교예의 감압 접착 시트의 제1 접착제층에 가지런하게 접착시키며, 진공 라미네이터(TOWA 주식회사 제조)에 놓고, 몰드의 캐비티에 액체 캡슐화 수지를 주입시키며, 1 MPa의 압력, 130 ℃의 온도 하에서 5분 동안 가열한 후, 접착 시트를 제거하고, 현미경(KEYENCE CORPORATION 제조, 상품명: VHX-100, 배율: 200배)으로 반도체 소자 전극 표면에 액체 캡슐화 수지가 침투되었는 지의 여부를 관찰하며, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 반도체 소자 전극으로 침투된 액체 캡슐화 수지의 수가 0.1 %보다 작을 경우
△: 반도체 소자 전극으로 침투된 액체 캡슐화 수지의 수가 0.1 % 내지 1 %일 경우
×: 반도체 소자 전극으로 침투된 액체 캡슐화 수지의 수가 1 %보다 클 경우
(5) 잔여 접착제성
칩의 전극 일측을 갖는 표면을 상기 실시예 및 비교예의 감압 접착 시트의 제1 접착제층에 접착시키고, 오븐에 넣어 150 ℃의 온도 하에서 4시간 동안 가열한 후, 칩을 접착 시트로부터 박리시키고, 현미경(KEYENCE CORPORATION 제조, 상품명: VHX-100, 배율: 200배)으로 상기 칩의 접착 표면을 관찰하여, 칩 전극에 잔여 접착제가 있는지의 여부를 눈으로 확인하고, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 잔여 접착제가 확인되지 않음
×: 잔여 접착제가 확인됨
(6) 제1 접착제층의 고정성 평가
상기 실시예 및 비교예의 감압 접착 시트의 제2 접착제층을 SUS:304 스테인리스 기판에 접착시키고, 복수의 칩의 전극 일측을 갖는 표면을 감압 접착 시트의 제1 접착제층에 가지런하게 접착시키며, 몰드의 캐비티에서 캡슐화 수지로 캡슐화한 후, 2차원 측정기기(모델: “YVM-3020VT”, 광동 위안싱헝 정밀기기계유한회사 제조)로 제1 접착제층에서 칩의 상대적 위치가 변화되었는 지의 여부를 관찰하고, 위치 변동량이 0.005 mm를 초과하면, 위치 편이가 발생한 것으로 간주하고, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 제1 접착제층에서 칩의 위치 편이가 발생한 수가 0.1 %보다 작을 경우
△: 제1 접착제층에서 칩의 위치 편이가 발생한 수가 0.1 % 내지 1 %일 경우
×: 제1 접착제층에서 칩의 위치 편이가 발생한 수가 1 %보다 클 경우
(7) 제2 접착제층의 고정성 평가
상기 실시예 및 비교예의 감압 접착 시트의 제2 접착제층을 SUS:304 스테인리스 기판에 접착시키고, 복수의 칩의 전극 일측을 갖는 표면을 감압 접착 시트의 제1 접착제층에 가지런하게 접착시키며, 몰드의 캐비티에서 캡슐화 수지로 캡슐화한 후, 150 ℃의 온도 하에서 4시간 동안 가열한 후, 성형 후의 수지를 상응하는 크기로 전단하여, 접착 시트가 스테인리스 기판에서 위치 슬라이딩, 에지 휨 또는 탈락 등 접착이 불량한 경우가 발생하는 지의 여부를 육안으로 관찰하며, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 슬라이딩, 에지 휨 또는 탈락 등 접착이 불량한 경우가 발생하지 않음
×: 슬라이딩, 에지 휨 또는 탈락 등 접착이 불량한 경우가 발생함
(8) 제1 접착제층의 박리성 평가
복수의 칩의 전극 일측을 갖는 표면을 감압 접착 시트의 제1 접착제층에 가지런하게 접착시키고, 150 ℃의 온도 하에서 4시간 동안 가열한 후, PVC 단면 테이프(상품명: SPV-224, 닛토덴코 주식회사 제조)를 칩의 타측에 접착시킨 다음 180°로 내열성 감압 접착 시트를 박리하고, 칩이 제1 접착제층으로부터 PVC 단면 테이프에 전이되었는지의 여부를 관찰하여, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 제1 접착제층에 남아있는 칩의 수가 0.1 %보다 작을 경우
△: 제1 접착제층에 남아있는 칩의 수가 0.1 % 내지 1 %일 경우
×: 제1 접착제층에 남아있는 칩의 수가 1 %보다 클 경우
(9) 제2 접착제층의 박리성 평가
내열성 감압 접착 시트의 제2 접착제층을 SUS:304 스테인리스 기판에 접착시키고, 150 ℃의 온도 하에서 4시간 동안 가열한 후, 내열성 감압 접착 시트에 대해 15°로 박리하여, 스테인리스 기판으로부터 박리측의 제2 접착제층을 쉽게 박리할 수 있는 지의 여부를 주관적인 느낌으로 확인하고, 하기 기준에 따라 평가한다.
○: 매우 쉽게 박리함
△: 비교적 쉽게 박리함
×: 박리하기 쉽지 않음
(10) 종합 평가
상기 각 평가 결과에 따라, 하기 표준에 따라 종합 평가한다.
○: 종합 효과가 우수함
△: 종합 효과가 양호함
×: 종합 효과가 떨어짐
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
표 3으로부터 보다시피, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 칩이 수지 캡슐화 공정에서 전이되지 않도록 칩을 지지할 수 있어, 지정된 위치로부터 칩의 편이를 감소시킨다. 또한, 본 발명의 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트는 사용 후에 부드럽게 박리할 수 있고, 캡슐화 후 캡슐화 수지 및 칩에 대해 잔여 접착제 오염이 발생하지 않는다.
그러나, 비교예1 내지 4에서는, 표 4에 표시된 바와 같이, 칩은 지정된 위치로부터 편이되며, 사용 후 쉽게 박리될 수 없고, 박리 후의 잔여 접착제 오염이 발생한다.
본 발명은 기판이 없는 반도체 패키지를 생산할 때 칩을 일시적으로 고정시키는데 사용되는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 제공하며, 상기 접착 시트는 수지 캡슐화 단계에서 칩을 지지하고 후속 열처리로 인한 감압 접착제층의 경화에 의해, 잔여 접착제를 감소시킬 수 있다. 상기 접착 시트는 수지 캡슐화 공정에서 칩을 확실하게 지지할 수 있어, 지정된 위치로부터 칩의 편이가 작다.
1: 칩
2: 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트
3: 기판
4: 캡슐화 수지
5: 전극
6: 절단 나이프
7: 절단 링
8: 절단 테이프
9: 잔여 접착제
10: 제1 이형 필름
11: 기재층
12: 제1 접착제층
13: 제2 접착제층
14: 제2 이형 필름

Claims (10)

  1. 기재층; 및 상기 기재층의 일측에 설치된 제1 접착제층을 포함하고,
    상기 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2와 상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1의 비, 즉 N2/N1 ≤ 2이고, 바람직하게 N2/N1 ≤ 1.5인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N1은 0.1 내지 3.0N/20 mm이고, 바람직하게 0.4 내지 2.0N/20 mm이며;
    상기 제1 접착제층의 100 내지 150 ℃, 바람직하게 130 ℃에서 3 내지 10분 동안 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 180° 박리 접착력인 N2는 0.2 내지 6.0N/20 mm이고, 바람직하게 0.5 내지 3.0N/20 mm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 접착제층은 아크릴산계 접착제를 포함하고;
    상기 제1 접착제층의 겔 분율은 70 %보다 크거나; 및/또는
    상기 제1 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 12×105 Pa이거나; 및/또는
    상기 아크릴산계 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량은 80000 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기재층에서 상기 제1 접착제층과 대향되는 일측에 설치된 제2 접착제층을 더 포함하고;
    바람직하게, 상기 제2 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 2 내지 100N/20 mm이며, 바람직하게 2 내지 50N/20 mm이고;
    상기 제2 접착제층이 150 ℃에서 4시간 가열된 후 스테인레스 강판에 대한 15° 박리 접착력은 3 내지 130N/20 mm이며, 바람직하게 3 내지 100N/20 mm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 접착제층의 20 내지 25 ℃, 바람직하게 23 ℃에서의 저장 모듈러스 G'는 0.8×105 내지 2.5×105 Pa이고;
    상기 제2 접착제층의 150 ℃에서의 저장 모듈러스 G'는 0.5×105 내지 1.6×105 Pa인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제2 접착제층의 겔 분율은 40 내지 90 %이고;
    바람직하게, 상기 제2 접착제층의 접착제의 가용성 부분의 중량 평균 분자량은 2000 내지 6000인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기재층은 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리페닐렌술파이드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체 필름, 퍼플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 폴리비닐리덴디플루오라이드 필름, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 필름 및 에틸렌과 클로로트리플루오로에틸렌의 1:1 몰비로 교호되는 공중합체 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1 접착제층에서 상기 기재층과 대향되는 일측에 설치된 제1 이형 필름과, 상기 제2 접착제층에서 상기 기재층과 대향되는 일측에 설치된 제2 이형 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  9. 제4항에 있어서, 상기 제1 접착제층의 두께는 5 내지 50 μm이고; 상기 제2 접착제층의 두께는 5 내지 50 μm인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 반도체 소자 생산용 내열성 감압 접착 시트를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 생산 방법.
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