KR20110049509A - Anisotropic conductive adhesive, method of mounting semiconductor and wafer level package using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 접착성 절연 수지와 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자를 포함하는 도전층, 상기 도전층 상에 형성되며, 접착성 절연 수지를 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 도전층과 절연층에 선택적으로 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자가 포함된 이방성 도전성 접착제 및 이를 이용한 반도체 실장방법과 반도체 레벨 패키지에 관한 것이다.The present invention includes a conductive layer comprising an adhesive insulating resin and conductive particles that do not melt at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed, and an insulating layer formed on the conductive layer and comprising an adhesive insulating resin. In addition, the conductive layer and the insulating layer selectively relates to an anisotropic conductive adhesive containing a heat-dissipating particles that do not melt at a temperature at which the curing of the adhesive insulating resin is completed, a semiconductor mounting method and a semiconductor level package using the same.
Description
본 발명은 이방성 도전성 접착제에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 대향하는 단자 간의 충분한 전기적 접속을 확보하면서 방열 기능이 향상된 이방성 도전성 접착제 및 이를 이용한 반도체 실장방법과 반도체 레벨 패키지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anisotropic conductive adhesive, and more particularly, to an anisotropic conductive adhesive having improved heat dissipation while ensuring sufficient electrical connection between terminals facing each other, a semiconductor mounting method using the same, and a semiconductor level package.
일반적으로 도전성 접착제는 금속 등의 도전 입자를 수지 중에 분산시키는 것으로, 대향 전극 간에는 도전성을 얻을 수 있고 인접 전극 간에는 절연성을 얻을 수 있는 전극 접합 재료이다. Generally, a conductive adhesive disperse | distributes electroconductive particle, such as a metal, in resin, and is an electrode bonding material which can acquire electroconductivity between opposing electrodes, and can acquire insulation between adjacent electrodes.
즉, 이 도전성 접착제에 포함되는 도전 입자에 의해, 대향 전극 간의 도통을 가능하게 하는 한편, 상기 도전성 접착제에 포함되는 수지에 의해 인접 전극 간의 절연성을 확보함과 함께, 대향 전극 간을 접착시켜 칩과 기판을 고정하고 있는 것이다.In other words, the conductive particles contained in the conductive adhesive enable conduction between the opposite electrodes, while the resin contained in the conductive adhesive ensures insulation between the adjacent electrodes and bonds the opposite electrodes to each other. The substrate is being fixed.
이러한 도전성 접착제는 페이스트와 필름 형태로 구분되며, 반도체와 같은 전자부품, 예를 들어 LCD, PDP, 유기EL 등의 평판표시소자에 주로 사용된다. Such conductive adhesives are classified into pastes and films, and are mainly used in electronic components such as semiconductors, for example, flat panel display devices such as LCDs, PDPs, and organic ELs.
그러나 반도체를 포함하는 전자기기는 필연적으로 지속적인 열이 발생하게 되는데 접착제가 열을 전달하는 능력의 한계가 있어 결국 국부적으로 열이 집중되어 열점(hot spot)이 발생하는 문제가 있다.However, electronic devices including semiconductors inevitably generate continuous heat, and there is a limit in the ability of the adhesive to transfer heat, which leads to a problem that hot spots occur due to local heat concentration.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도전층과 절연층에 방열 입자가 선택적으로 포함되어 방열 기능이 뛰어난 이방성 도전성 접착제, 이를 이용한 반도체의 실장방법 및 웨이퍼 레벨 패키지를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an anisotropic conductive adhesive having excellent heat dissipation function is selectively included in the conductive layer and the insulating layer, a semiconductor mounting method and a wafer-level package using the same To provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접착성 절연 수지와 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자를 포함하는 도전층과 상기 도전층 상에 형성되며 접착성 절연 수지를 포함하는 절연층을 포함하고, 상기 도전층과 절연층에 선택적으로 상기 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자를 포함한다. In order to achieve the above object, the present invention is formed on the conductive layer and the conductive layer comprising an adhesive insulating resin and conductive particles that do not melt at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed, the adhesive insulating resin It includes an insulating layer comprising a, the conductive layer and the insulating layer optionally comprises heat-dissipating particles that do not melt at a temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed.
또한, 본 발명의 반도체 실장 방법은 복수의 기판 전극이 형성된 기판에 각각 대응하는 전극을 갖는 반도체칩을 실장하는 반도체 실장 방법에 있어서, 상기 기판전극과 상기 반도체칩 전극의 사이에 도전성 접착제를 배치하는 단계와, 상기 도전성 접착제를 가열/가압하는 단계로서, 접착성 절연 수지가 용융되어 가압시 상기 용융되지 않은 도전입자가 상기 복수의 기판전극과 대향되는 상기 복수의 반도체칩 전극 사이에 삽입되어 전기적으로 접속을 가능하게 되는 단계 및, 상기 접착성 절연 수지를 경화시켜 상기 기판과 상기 반도체칩을 접착시키는 단계를 포함한다.In addition, the semiconductor mounting method of the present invention is a semiconductor mounting method for mounting a semiconductor chip having an electrode corresponding to a substrate on which a plurality of substrate electrodes are formed, wherein a conductive adhesive is disposed between the substrate electrode and the semiconductor chip electrode. And heating / pressurizing the conductive adhesive, wherein when the adhesive insulating resin is melted and pressurized, the unmelted conductive particles are inserted between the plurality of semiconductor chip electrodes facing the plurality of substrate electrodes and electrically pressed. Enabling the connection; and curing the adhesive insulating resin to bond the substrate and the semiconductor chip.
또한, 본 발명의 반도체 레벨 패키지는 반도체 칩이 형성된 웨이퍼의 표면에 도전성 접착제가 다이싱되어 구성된다.In addition, the semiconductor level package of the present invention is configured by dicing a conductive adhesive on the surface of the wafer on which the semiconductor chip is formed.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명은 대향하는 단자 등의 단자 간의 충분한 전기적 접속을 확보할 수 있으며, 방열 입자에 의하여 가열/가압 공정시 열전도율이 뛰어나고, 도전 입자에 의한 단락을 방지하고, 내부에서 발생된 열을 용이하게 방출할 수 있는 효과가 있다.According to the above configuration, the present invention can secure sufficient electrical connection between terminals such as opposite terminals, and has excellent thermal conductivity during the heating / pressing process by the heat radiating particles, prevents short circuit caused by the conductive particles, and is generated internally. There is an effect that can easily release the heat.
또한, 방열 입자에 의하여 공기 또는 수분의 침투를 차단하여 전자제품의 성능 저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있다.In addition, by blocking the penetration of air or moisture by the heat-dissipating particles can prevent degradation of the performance of the electronic products and extend the life.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다. In addition, it is to be understood that the accompanying drawings in this application are shown enlarged or reduced for convenience of description.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관 계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Now, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of an anisotropic conductive adhesive according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제(20)는 접착성 절연 수지(5)와 상기 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전입자(22)를 포함하는 도전층(23) 및 상기 도전층(23) 상에 형성되며, 접착성 절연 수지(5)를 포함하는 절연층(24)을 포함하고, 상기 도전층(23)과 절연층(24)에 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 방열입자(4)가 선택적으로 포함된다.Anisotropic
또한, 상기 도전층(23)과 절연층(24)은 교번하여 적층될 수 있다.In addition, the
상기 도전층(23)의 도전입자(22)는 예를 들어, 주석(Sn), 인지움(In), 비스머스(Bi), 은(Ag), 동(Cu), 아연(Zn), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 은(Ag), 타리움(Tl) 등의 금속이나, 이러한 금속으로부터 이루어지는 합금으로 이루어질 수 있다. The
또한, 합금으로는 용융점(녹는점)이 183℃인 Sn-37Pb를 기준으로 이보다 낮은 용융점을 갖는 Sn-57Bi, Sn-52In, Sn-44In-14Cd 등과 높은 온도를 갖는 Sn-3.5Ag, Sn-2.5Ag-10Sb, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-3Cu, Bi-5Sb, In-82Au, Au-12Ge, Sn-80Au 등을 들 수 있다.In addition, the alloy may be Sn-57Bi, Sn-52In, Sn-44In-14Cd or the like having a lower melting point based on Sn-37Pb having a melting point (melting point) of 183 ° C. 2.5Ag-10Sb, Sn-4.7Ag-1.7Cu, Sn-3Cu, Bi-5Sb, In-82Au, Au-12Ge, Sn-80Au, etc. are mentioned.
그러나 상기 도전입자(22)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 도전성 재료라면 모두 사용 가 능하다.However, the
예를 들면 상기 금속과 상기 합금을 혼합하여 사용할 수도 있으며, 상기 언급한 금속 또는 합금에 다른 금속이나 합금을 혼합하여 사용할 수도 있는 것이다.For example, the metal and the alloy may be mixed and used, and the metal or alloy may be mixed with another metal or alloy.
상기 방열 입자(4)는 선택적으로 도전층(23)과 절연층(24)에 포함되어 열 전도율을 높이는 역할을 수행하게 된다. 이러한 방열 입자(4)에 의하여 반도체와 같은 반도체칩을 실장하기 위한 가열/가압시 열전도가 빠르게 일어나 공정 시간을 단축할 수 있으며, 실장된 이후 발생하는 열을 빠르게 외부로 방출하는 효과가 있다.The
상기 방열 입자(4)는 가열/가압시 열과 압력에 견딜 수 있도록 가열 온도보다 더 높은 융점을 가지고, 바람직하게는 상기 접착성 절연수지(5)의 경화가 완료되는 온도에서 용융되지 않는 물질이 선택될 수 있다.The heat-dissipating particles (4) has a melting point higher than the heating temperature to withstand heat and pressure during heating / pressurization, preferably a material that does not melt at a temperature at which the curing of the adhesive insulating
또한, 또한, 상기 방열 입자(4)는 도전입자(22)의 크기에 따라 수 nm에서 수십 ㎛의 크기로 다양하게 선택될 수 있으며, 바람직하게는 도전입자(22)의 평균 입경의 약 1/2 ∼ 1/10 내로 구성될 수 있고, 특히 바람직하게는 기판과 반도체 소자의 전극의 최종 접합 거리보다 작도록 구성될 수 있다.In addition, the heat-dissipating particles (4) may be variously selected from several nm to several tens of micrometers according to the size of the
또한, 상기 방열입자(4)은 구형이 아니라 다른 형상을 가져도 무방하며 입자는 각각 지름이 다른 구형 입자를 포함하여 접촉 면적을 늘리는 것이 바람직하다.In addition, the heat-dissipating
이러한 방열입자(4)가 절연 수지(5) 내에 적절히 분산되어 있으면 전극을 통과한 열이 상기 방열입자(4)에 의하여 외부로 신속히 배출되게 된다. 따라서 발생한 열에 의해 과도한 온도 상승을 방지할 수 있다.When the
한편, 공기 또는 수분의 침투를 차단하고, 침투 경로를 우회하게 하게 되어 침투하는 공기 또는 수분이 감소한다. 따라서 수분, 공기 또는 열에 의한 열화 현상이 감소하여 전자제품의 성능 저하를 방지하고 수명을 연장할 수 있다.On the other hand, it blocks the infiltration of air or moisture and bypasses the infiltration path, reducing the infiltration of air or moisture. As a result, deterioration due to moisture, air, or heat is reduced, thereby preventing performance degradation of electronic products and extending the lifespan.
이하 방열입자(4)의 종류에 대하여 살펴보면 상기 방열 입자(4)는 비전도성 물질인 테플론, 폴리에틸렌 등의 폴리머 입자 또는 알루미나, 실리카, 글라스 및 실리콘 카바이드 등의 실리콘 계열의 물질이 사용될 수 있으며 이들의 혼합물 등으로 구성될 수도 있다.Hereinafter, the types of the
상기 비전도성 방열 입자(4)는 도전입자(22) 사이에 위치하여 도전입자(22)에 의한 단락을 방지하는 역할을 한다.The non-conductive
그러나 상기 방열 입자(4)는 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 50% 이상의 부피비로 포함되는 경우 비전도성을 갖는 방열 입자에 의하여 전극단자 사이에 통전이 저해될 수 있으며, 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 3%보다 낮은 부피비로 포함되면 충분한 열전도 효과를 얻을 수 없게 된다.However, when the heat-dissipating
따라서 상기 방열 입자(4)를 비전도성 물질로 구성하는 경우, 상기 방열 입자(4)는 상기 접착성 절연 수지(5)에 대하여 3% 내지 50%의 부피비로 포함되는 것이 바람직하다.Therefore, when the
또한, 상기 방열 입자(4)는 전도성 물질로 구성될 수도 있으며, 이러한 전도성 물질의 예로는 금, 은, 구리, 텅스텐, 탄소나노튜브(CNT), 흑연 및 이들의 혼합물 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 선택할 수 있다.In addition, the
이 경우 반도체를 실장하기 위한 가열/가압시 도전입자(22)가 금속 단자(미 도시) 사이에 구속되어 도전 경로를 형성할 때 상기 방열 입자(4)가 상기 금속 단자 사이에 갇히게 된 경우에도 충분한 전도성을 갖게 되어 단자 간 전류가 단락되는 문제가 발생하지 않는다.In this case, even when the
또한, 상기 방열입자(4)는 전술한 바와 같이 전도성 물질 또는 비전도성물질로만 구성될 것은 아니고 접착제에 포함되어 방열 기능을 수행하는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들면, 비전도성 물질과 전도성 물질이 교번하여 형성되거나 폴리머 입자에 전도성 물질 또는 비전도성 물질이 교번하여 형성될 수도 있는 것이다.In addition, as described above, the
이하 접착성 절연 수지(5)에 대하여 살펴보면 상기 접착성 절연 수지(5)는 도전입자(22)의 융점보다 낮은 온도에서 경화가 완료되는 것이면 제한 없이 사용될 수 있고, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 광경화성 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.Hereinafter, the adhesive
열가소성 수지로는 초산비닐계 수지, 폴리비닐 부티날계 수지, 염화 비닐계 수지, 스틸렌계 수지, 비닐 메틸 에테르계 수지, 그리브틸 수지, 에틸렌-초산비닐 공중합계 수지, 스틸렌-부타디엔 공중합계 수지, 폴리 부타디엔 수지 및 폴리비닐 알코올계 수지 등을 들 수가 있으며, 열경화성 수지로서는, 에폭시계수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지, 요소수지 및 불포화 폴리에스테르수지 등을 사용할 수 있다.Examples of the thermoplastic resin include vinyl acetate resin, polyvinyl butynal resin, vinyl chloride resin, styrene resin, vinyl methyl ether resin, grevyl resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, styrene-butadiene copolymer resin, poly Butadiene resin and polyvinyl alcohol resin, and the like, and thermosetting resins include epoxy resins, urethane resins, acrylic resins, silicone resins, phenolic resins, melamine resins, alkyd resins, urea resins and unsaturated polyester resins. Etc. can be used.
또한, 광경화성 수지는 광중합성 모노머나 광중합성 올리고머와 광중합 개시제 등을 혼합한 것으로, 광조사에 의해 중합 반응이 개시되는 특성을 갖는다. 이러 한 광중합성 모노머나 광중합성 올리고머로는 (메타)아크릴산 에스테르류 모노머, 에테르 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 아미노 수지 (메타)아크릴레이트, 불포화 폴리에스테르, 실리콘계 수지 등을 사용할 수 있다.Moreover, photocurable resin mixes a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable oligomer, a photoinitiator, etc., and has a characteristic that a polymerization reaction is started by light irradiation. Such photopolymerizable monomers and photopolymerizable oligomers include (meth) acrylic acid ester monomers, ether (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates, amino resins (meth) acrylates, and unsaturated poly Ester, silicone resin, etc. can be used.
또한, 상기 도전층(23) 및 절연층(24)에는 플럭스, 표면활성제, 경화제 중 적어도 하나가 더 포함될 수 있다. In addition, the
뿐만 아니라, 상기 접착성 절연 수지로서 도전입자의 표면이나 전극패드의 표면을 활성화시키는 표면활성화효과를 가지는 표면활성화 수지를 사용할 수도 있다. 표면활성화 수지는 도전입자의 표면이나 전극패드의 표면을 환원시키는 환원성을 가지는 것으로, 예를 들어, 가열하여 유기산을 유리(遊離)시키는 수지를 사용할 수 있다. 이러한 표면활성화 수지를 이용하면 도전성 성분의 표면이나 전극패드의 표면을 활성화시켜 전극패드의 도전성 성분을 향상시킬 수 있다. In addition, a surface activation resin having a surface activation effect of activating the surface of the conductive particles or the surface of the electrode pad may be used as the adhesive insulating resin. The surface-activated resin has a reducing property for reducing the surface of the conductive particles or the surface of the electrode pad. For example, a resin that heats and liberates an organic acid can be used. By using such a surface activation resin, the surface of the conductive component or the surface of the electrode pad can be activated to improve the conductive component of the electrode pad.
한편 경화방법으로는, 열경화성 수지를 이용했을 경우에는 수지의 경화가 완료되는 온도까지 가온하여 경화하게 되고, 열가소성 수지를 이용했을 경우에는 수지의 경화하는 온도까지 냉각하여 경화하며, 광경화성 수지를 이용했을 경우에는, 광조사를 실시해 중합 반응을 개시시켜 경화하게 된다. On the other hand, when the thermosetting resin is used, the resin is heated and cured to a temperature where the curing of the resin is completed. When the thermoplastic resin is used, the resin is cooled to the curing temperature of the resin and cured, and the photocurable resin is used. When it does, it irradiates, starts a polymerization reaction, and hardens | cures it.
특히, 열가소성 수지를 사용하였을 경우에는 접속부의 미세 크렉, 파단 및 불량 시 재가열을 통한 보수성이 우수한 특성을 기대할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에 따른 도전성 접착제는 주 구성물질 이외에 도전층 및 절연층에 플럭스, 표면활성제, 경화제 등을 더 함유할 수 있다. In particular, in the case of using a thermoplastic resin, it can be expected to have excellent water-retaining properties through reheating in case of fine cracks, breakage and defects of the connection part. On the other hand, the conductive adhesive according to an embodiment of the present invention may further contain a flux, a surface active agent, a curing agent, etc. in the conductive layer and the insulating layer in addition to the main constituent material.
플럭스는 특별히 한정하지는 않지만 예를 들어, 수지, 무기산, 아민, 유기산 등의 환원제를 들 수 있다. 플럭스는 도전입자의 표면이나 상하 전극패드의 표면의 산화물 등의 표면 이물질을 환원시켜 가용성 및 가융성의 화합물로 변화시켜 제거한다. 또한, 표면 이물질이 제거되어 청정하게 된 상기 도전입자의 표면 및 상하 전극패드 표면을 덮어 재산화를 방지한다. The flux is not particularly limited, and examples thereof include reducing agents such as resins, inorganic acids, amines, and organic acids. Flux is reduced by removing foreign substances such as oxides on the surface of the conductive particles or the upper and lower electrode pads to change into soluble and fusible compounds. In addition, the surface foreign matter is removed to cover the surface of the conductive particles and the upper and lower electrode pads to be cleaned to prevent reoxidation.
그리고, 표면활성제는 특별히 한정하지 않지만 예를 들어, 에틸렌 글리콜이나 글리세린 등의 글리콜, 마레인산이나 아지핀산 등의 유기산, 아민, 아미노산, 아민의 유기산염, 아민의 할로겐염 등의 아민계 화합물, 무기산이나 무기산염 등으로, 도전입자의 표면이나 대향되는 상하 전극패드 표면의 산화물 등의 표면의 이물질을 용해시켜 제거한다. The surface active agent is not particularly limited, and examples thereof include glycols such as ethylene glycol and glycerin, organic acids such as maleic acid and azipine acid, amine compounds such as amines, amino acids, organic acid salts of amines, and halogen salts of amines and inorganic acids. With an inorganic acid salt or the like, foreign matter on the surface of the conductive particles or on the surface of the oxide electrode on the opposing upper and lower electrode pad surfaces is dissolved and removed.
여기서, 플럭스 또는 표면활성제는 접착성 절연 수지의 경화가 완료되는 온도보다 낮은 비점을 가지도록 하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the flux or the surfactant has a boiling point lower than the temperature at which curing of the adhesive insulating resin is completed.
또한, 경화제는 특별히 한정하지 않지만 예를 들어, 지시안지아미드나 이미다졸 등으로 에폭시 수지의 경화를 촉진시킬 수 있다. Moreover, although a hardening | curing agent is not specifically limited, For example, an indication resin amide, imidazole, etc. can accelerate hardening of an epoxy resin.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 실장방법의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a semiconductor mounting method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 이방성 도전성 접착제(20)를 사이에 두고, 기판(25)상에 형성된 복수의 기판전극(25a)과 이에 실장되는 반도체칩(26)의 복수의 반도체칩 전극(26a)을 대향시켜 배치하고, 소정 온도로 가열하고 기판(25)과 반도체칩(26)의 간격이 좁아지도록 가압한다.The plurality of
이러한 가열/가압과정을 통하여 상기 접착성 절연 수지(5)는 수십~수백 cps 의 점도를 갖게 되므로 상기 용융되지 않은 도전입자(22)는 자유롭게 유동하여 전극(25a, 26a) 사이에 구속된다.Through the heating / pressing process, the adhesive insulating
따라서, 각각 복수의 반도체칩 전극(26a)과 이에 대향되는 복수의 기판전극(25a)에서 기계적/ 물리적 결합에 의해 대향되는 양 전극(25a, 26a) 간을 전기적으로 도통시킨다.Therefore, each of the plurality of
이때, 방열 입자(4)는 전술한 바와 같이 상기 접착성 절연 수지(5)가 경화되는 온도보다 높은 융점을 갖고, 크기가 작아 도전입자(22)가 전극(25a, 26a) 사이에 구속될 때 상기 전극(25a, 26a) 주변에서 이탈되도록 구성된다.At this time, the heat-dissipating
따라서, 상기 방열입자(4)의 크기는 상기 전극(25a, 26a)간의 최종 접합 거리보다 작도록 구성되는 것이 바람직하다.Therefore, the size of the
그리고, 접착성 절연 수지(5)는 상기 도전입자(22)의 융점보다 낮은 온도에서 경화되어 기판(25)과 반도체칩(26) 사이에 충진되어 전기적 연결 부분을 절연시킨다. 즉, 대향되는 기판 전극(25a), 반도체칩 전극(26a) 및 도전입자(22)로 이루어지는 전기적인 접합부분과 이외의 공간을 절연시킨다.In addition, the adhesive insulating
이후, 가열 온도를 상기 접착성 절연 수지(5)의 경화가 완료되는 온도까지 높이면 상기 접착성 절연 수지(5)가 경화되어 기판(25)과 반도체칩(26)을 접착하게 된다.Thereafter, when the heating temperature is raised to a temperature at which curing of the adhesive insulating
이렇게 실장된 반도체는 열전도도가 높은 방열 입자(4)가 도전 경로를 방해하지 않고, 분산되어 있으므로 방열 특성이 우수해지는 장점이 있다.The semiconductor mounted in this way has the advantage that the
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 개념도이 다.3 and 4 are conceptual diagrams of a wafer level package according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer level package)는 이방성 도전성 접착제(500)를 복수의 반도체 칩(도시되지 않음)이 형성된 웨이퍼(400)의 표면에 배치시키고, 상기 웨이퍼(400)를 다이싱하여 형성된다.A wafer level package according to an embodiment of the present invention arranges anisotropic conductive adhesive 500 on a surface of a
이때 상기 이방성 도전성 접착제(500)를 페이스트 상태에서 웨이퍼(400)의 표면에 도포하고 스핀 코터 등에 의하여 균일한 두께로 형성할 수 있고, 필름 형태로 상기 웨이퍼에 형성할 수도 있다.In this case, the anisotropic conductive adhesive 500 may be applied to the surface of the
여기서 이방성 도전성 접착제(500)는 접착성 절연 수지(5)와 상기 접착성 절연수지(5)가 경화되는 온도에서 경화되지 않는 도전입자(22)와 방열 입자(4)를 포함하며, 층의 구분 없이 접착성 절연 수지(5) 내에 도전입자(22)와 방열 입자(4)가 분산된 형태로 구성될 수 있다.Here, the anisotropic
이하 도전입자(22)와 방열 입자(4) 및 접착성 절연 수지(5)에 대하여는 앞서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the
이러한 구성에 의하여 반도체 실장시 별도의 접착제를 구비할 필요 없이 바로 가열/가압하여 반도체를 실장할 수 있는 장점이 있다.By such a configuration, there is an advantage in that the semiconductor can be directly mounted by heating / pressurizing without the need for a separate adhesive when mounting the semiconductor.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.1 and 2 is a block diagram of a conductive adhesive according to a first embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도.3 to 5 are conceptual views illustrating a method for mounting a semiconductor according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.6 is a block diagram of a conductive adhesive according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도.7 is a conceptual diagram illustrating a method for mounting a semiconductor in accordance with a second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 접착제의 구성도.8 is a configuration diagram of a conductive adhesive according to a third embodiment of the present invention.
도 9 및 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반도체의 실장방법을 나타내는 개념도. 9 and 10 are conceptual views illustrating a method of mounting a semiconductor in accordance with a third embodiment of the present invention.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 레벨 패키지의 제조방법을 나타내는 개념도.11 and 12 are conceptual views illustrating a method of manufacturing a wafer level package according to an embodiment of the present invention.
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