CN116731624A - 切割胶带和使用切割胶带的半导体装置的制造方法 - Google Patents

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佐藤浩和
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Abstract

本发明提供一种切割胶带和使用切割胶带的半导体装置的制造方法。本发明提供一种切割胶带,在半导体装置的制造工序中,(1)通过冷延展,芯片接合膜被良好地割断,并且形成部分剥离,(2)拾取时,带有被割断的芯片接合膜的半导体芯片不会再固着,拾取性优异。一种切割胶带,其由基材膜和粘着剂层构成,前述基材膜的0℃下的MD方向的杨氏模量与TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值为165~260MPa,前述粘着剂层中,相对于具有活性能量射线反应性碳‑碳双键和12.0~40.5mgKOH/g的羟值的丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,包含多异氰酸酯系交联剂2.4~7.0质量份。

Description

切割胶带和使用切割胶带的半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及能够在半导体装置的制造工序中使用的切割胶带和使用切割胶带的半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造中,使用切割胶带、该切割胶带与芯片接合膜一体化而成的切割芯片接合膜。
切割胶带具有在基材膜上设置有粘着剂层的形态,用于固定保持以使得在半导体晶片的切割时通过切割而被单片化的半导体芯片不会飞散的用途。然后,经单片化的半导体芯片从切割胶带的粘着剂层剥离,通过另外准备的粘接剂、粘接膜而固着于引线框、配线基板、或另外的半导体芯片等被粘接体。
切割芯片接合膜是在切割胶带的粘着剂层上可剥离地设有芯片接合膜(以下有时称为“粘接膜”或“粘接剂层”)的膜。在半导体装置的制造中,切割芯片接合膜用于在芯片接合膜上配置、粘附经单片化或未经单片化的半导体晶片而得到各个带有切割芯片接合膜的半导体芯片。然后,带有芯片接合膜的半导体芯片通过从切割胶带的下表面侧使用上推夹具(例如上推销)进行上推,从而与芯片接合膜一起从切割胶带的粘着剂层剥离(拾取),经由芯片接合膜而固着于引线框、配线基板、或另外的半导体芯片等被粘接体。
上述切割芯片接合膜从提高生产率的观点出发而适合使用,但是作为使用切割芯片接合膜来得到带有芯片接合膜的半导体芯片的方法,近年来,代替以往的利用高速旋转的切割刀片进行的全切切断方法,作为能够抑制将薄膜化的半导体晶片单片化为芯片时的破片的方法,提出了被称为SDBG(Stealth Dicing Before Griding,磨削前隐形切割)的方法。
该方法中,首先,在背磨胶带上粘贴半导体晶片,沿着半导体晶片的切割预定线,对该半导体晶片的内部照射激光,不将半导体晶片完全切断,在距离半导体晶片的表面为规定深度的位置,选择性地形成改性区域,然后,在适当调整磨削量的同时进行背面磨削直至规定的厚度,利用磨削砂轮的磨削负荷,在背磨胶带上单片化为多个半导体芯片。然后,将背磨胶带上的经单片化的多个半导体芯片粘贴于切割芯片接合膜,从背磨胶带向切割芯片接合膜转印,在低温下(例如-30℃~0℃)将切割胶带延展(以下有时称为“冷延展”),从而将在低温下已脆化的芯片接合膜按照各个半导体芯片的形状进行割断。最后,从切割胶带的粘着剂层通过拾取而进行剥离,由此能够得到带有芯片接合膜的半导体芯片。
上述拾取的工序中,在将带有芯片接合膜的半导体晶片割断后,将切割胶带在常温附近进行延展(以下有时称为“常温延展”),使邻接的各个带有芯片接合膜的半导体芯片间的间隔(以下有时称为“切口宽度”)变宽,在延展后解除该延展状态,将此时产生的、在切割胶带的比半导体芯片保持区域靠外侧的圆周部分中的松弛通过加热收缩(以下有时称为“热收缩”)工序而除去,使切割胶带成为绷紧状态,由此能够在维持上述切口宽度后,将被割断的各个带有芯片接合膜的半导体芯片从切割胶带的粘着剂层剥离并拾取。
专利文献1中,公开了一种切割胶带,粘着剂层包含丙烯酸聚合物,丙烯酸聚合物包含(甲基)丙烯酸C9~C11烷基酯的结构单元和含羟基的(甲基)丙烯酸酯的结构单元,且包含40摩尔%~85摩尔%的(甲基)丙烯酸C9~C11烷基酯的结构单元。专利文献1的切割胶带通过使用(甲基)丙烯酸C9~C11烷基酯,从而减弱丙烯酸聚合物的极性,抑制粘着剂层对芯片接合膜的亲和性,在拾取工序中即使以较少的上推量也会将芯片接合膜从切割胶带良好地剥离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-194879号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,近年来,随着半导体晶片的薄型化,变得在半导体芯片的多步层叠工序的引线接合时容易发生芯片破裂,作为该课题的对策,提出了兼具间隔物功能的引线埋入型芯片接合膜。引线埋入型芯片接合膜需要在芯片接合时将引线没有间隙地埋入,与上述用于将半导体芯片固着于引线框、配线基板的以往的通用芯片接合膜相比,厚度较厚,有流动性高(高温下的熔融粘度低)的倾向,因此在将这样的引线埋入型芯片接合膜层叠于以往的切割胶带而供于半导体芯片的制造时,有时引线埋入型芯片接合膜不按照经单片化的半导体芯片的尺寸整齐地割断。作为其对策之一,可考虑如下方法:应用与以往的切割胶带相比采用了低温下的拉伸应力大的基材的切割胶带,对于与切割胶带密合的芯片接合膜,从经冷延展的切割胶带一侧施加充分的割断力(外部应力)。然而,该方法中,存在以下新问题。
即,上述冷延展工序中,对于与切割胶带密合的芯片接合膜,从经冷延展的切割胶带一侧施加割断力(外部应力),结果,若切割胶带的低温下的拉伸应力足够,则芯片接合膜即便是例如上述难以割断的引线埋入型芯片接合膜,也能按照经单片化的半导体芯片的尺寸整齐地割断。然而另一方面,除了芯片接合膜割断时的冲击以外,刚割断后的延展导致的从该芯片接合膜离开的方向的应力也会在半导体芯片间的切割胶带部分集中产生,因此有时半导体芯片间的距离变宽,并且在与经单片化的半导体芯片的尺寸对应的该芯片接合膜中,芯片接合膜的边缘部分(四方周围部分)从切割胶带的粘着剂层发生部分剥离。预先形成于半导体芯片表面的配线电路越是多层化,该配线电路与半导体芯片的材料的热膨胀率差也成为原因之一,使得半导体芯片越是容易翘曲,因此有容易促进上述芯片接合膜的边缘部分从切割胶带的粘着剂层发生部分剥离的倾向。
切割胶带的粘着剂层由活性能量射线(例如紫外线)固化性的粘着剂组合物构成的情况下,从切割胶带拾取带有芯片接合膜的半导体芯片之前,为了降低粘着剂层的粘着力,照射紫外线使粘着剂层固化。然而,如上所述,若带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分从切割胶带的粘着剂层剥离,则在剥离的部分,粘着剂层与空气中的氧接触,从而即使照射紫外线,也会发生生长聚合物自由基与氧的反应,聚合链的生长停止,活性能量射线固化性的粘着剂组合物的聚合受阻,因此有时粘着剂层不会充分固化。这种情况下,粘着剂层的粘着力不会充分降低,因此在拾取工序中,对于位于上推夹具上的、切割胶带上的带有芯片接合膜的半导体芯片,从其上部使拾取用的吸附夹头接触/着落于该半导体芯片表面时,即使通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提,从切割胶带的粘着剂层剥离的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分也会牢固地再固着于通过紫外线照射的固化不充分的粘着剂层,达到无法容易地将带有芯片接合膜的半导体芯片从粘着剂层2剥离的程度,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取受阻。
反过来,也考虑通过增强粘着剂层对芯片接合膜的粘着力而消除上述部分剥离,但这种情况下,拾取时从紫外线照射后的粘着剂层剥离芯片接合膜所需的力变得更大,拾取性有降低的倾向,因此也不能说是良策。
上述拾取工序中,在通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推而将带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜从切割胶带的紫外线照射后的粘着剂层剥离时,随着夹具的上推量增大,从芯片接合膜的边缘部分开始剥离,然后,剥离从边缘部分向中心部行进,但通常最初的边缘部分的剥离所需的力、换言之启动剥离所需的力最大。
如果从这样的观点考虑,则拾取工序前在上述延展工序中已经形成的芯片接合膜的边缘部分的剥离乍一看会被认为对于拾取工序中的剥离进行而言起到有利作用。然而,由于如上所述以往的由活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成的粘着剂层中特有的氧气障碍导致的固化不良这样的影响,使得在拾取工序中,对于位于上推夹具上的、切割胶带上的带有芯片接合膜的半导体芯片,当从其上部使拾取用的吸附夹头接触/着落于该半导体芯片表面时,即使通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提,从切割胶带的粘着剂层剥离的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分也会牢固地再固着于通过紫外线照射的固化不充分的粘着剂层,达到无法容易地将带有芯片接合膜的半导体芯片从粘着剂层2剥离的程度,因此反而起到不利作用。
在此,假设一下,如果能够找到与以往的由活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成的粘着剂层相比,很难受到氧气障碍的影响的由活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成的粘着剂层,则在拾取工序前的延展工序中,当有意形成了带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分从粘着剂层的剥离时,能够大幅抑制上述再固着带来的影响,即,能够减弱再固着的力,达到通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提而能够将带有芯片接合膜的半导体芯片从紫外线照射后的粘着剂层2容易地剥离的水平,与以往相比,被割断的芯片接合膜的边缘部分的剥离所需的力反而较小,有可能获得良好的拾取性。然而,现状中,没有找到这样的应用了难以受到氧造成的阻聚的由活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成的粘着剂层的切割胶带,对于开发这样的能够占优势地利用在延展工序中形成的芯片接合膜的边缘部分的剥离的切割胶带,还有研究的余地。
本发明解决上述以往的问题,其目的在于:(1)通过冷延展将芯片接合膜良好地割断,并且在被割断的芯片接合膜中,形成其边缘部分(四方周围部分)从切割胶带的粘着剂层剥离的状态,(2)拾取时,大幅地抑制如下现象:上述从粘着剂层剥离的状态的芯片接合膜的边缘部分牢固地再固着于切割胶带的紫外线照射后的粘着剂层,达到即使通过从切割胶带下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提也无法容易地剥离的程度,由此,提供一种带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取性优异的切割胶带和切割芯片接合膜。另外,另一目的在于,提供使用该切割胶带的半导体装置的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明提供一种切割胶带,其为具备基材膜、以及在该基材膜上含有活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层的切割胶带,
前述基材膜中,当将0℃下的MD方向(基材膜的制膜时的流动方向)的5%伸长时的弹性模量设为YMD,将0℃下的TD方向(相对于MD方向垂直的方向)的5%伸长时的弹性模量设为YTD时,各个5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2具有165MPa以上260MPa以下的范围的值,
前述活性能量射线固化性粘着剂组合物包含具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物、光聚合引发剂、以及与前述羟基发生交联反应的多异氰酸酯系交联剂,
前述丙烯酸系粘着性聚合物具有在12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的羟值,相对于前述丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,以2.4质量份以上7.0质量份以下的范围包含前述多异氰酸酯系交联剂,前述多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与前述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)在0.14以上1.32以下的范围内调整,
前述切割胶带的前述粘着剂层在23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A(紫外线累计光量:150mJ/m2、剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟)为3.50N/25mm以下的范围,在23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B(紫外线累计光量:150mJ/m2、剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟)为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下的范围。
某一方式中,前述基材膜为由树脂组合物构成的树脂膜,所述树脂组合物含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)。
某一方式中,前述活性能量射线固化性粘着剂组合物至少包含α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)这三种类别的光聚合引发剂作为前述光聚合引发剂。
某一方式中,前述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)各自的含量为,相对于前述丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)为0.8质量份以上5.0质量份以下的范围,α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)为0.2质量份以上5.0质量份以下的范围,以及酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)为0.2质量份以上2.0质量份以下的范围。
某一方式中,前述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B为3.00以上5.00以下的范围。
某一方式中,前述切割胶带用于将在前述粘着剂层上依次层叠芯片接合膜和多个经单片化的半导体芯片而成的片状层叠体在-30℃~0℃的温度下延展(延伸)并与经单片化的半导体芯片的形状相匹配地将前述芯片接合膜割断。
某一方式中,前述切割胶带为,在将粘附有前述片状层叠体的切割胶带在处于-30℃以上0℃以下的范围的温度下进行延展(扩张)并与经单片化的半导体芯片的形状相匹配地将芯片接合膜割断时,前述芯片接合膜的边缘部分(四方周围部分)从粘着剂层剥离。
某一方式中,与前述经单片化的半导体芯片的形状相匹配地被割断的芯片接合膜中,从前述粘着剂层剥离的前述芯片接合膜的边缘部分(四方周围部分)的面积的比例相对于被割断的芯片接合膜整体的面积为10%以上45%以下的范围。
另外,本发明提供使用前述切割胶带的半导体装置的制造方法。
发明效果
根据本发明,(1)通过冷延展将芯片接合膜良好地割断,并且在被割断的芯片接合膜中,形成其边缘部分(四方周围部分)从切割胶带的粘着剂层剥离的状态,(2)拾取时,大幅地抑制如下现象:上述从粘着剂层剥离的状态的芯片接合膜的边缘部分牢固地再固着于切割胶带的紫外线照射后的粘着剂层,达到即使通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提也无法容易地剥离的程度,由此提供一种拾取性优异的切割胶带。另外,提供使用该切割胶带的半导体装置的制造方法。
附图说明
图1为示出应用本实施方式的切割胶带的基材膜的构成的一例的截面图。
图2为示出应用本实施方式的切割胶带的构成的一例的截面图。
图3为示出将应用本实施方式的切割胶带与芯片接合膜贴合而构成的切割芯片接合膜的一例的截面图。
图4为从正上方观察用于测定切割胶带的粘着力的剥离角度自由型的粘着-皮膜剥离解析装置的概略图。
图5为对切割胶带的制造方法进行说明的流程图。
图6为对半导体芯片的制造方法进行说明的流程图。
图7为示出在切割芯片接合膜的外缘部粘贴有环形框(晶片环)、在芯片接合膜中心部粘贴有经单片化的半导体晶片的状态的立体图。
图8(a)~(f)为示出通过激光照射而形成了多个改性区域的半导体晶片的磨削工序和多个经割断的半导体晶片向切割芯片接合膜的贴合工序的一例的截面图。
图9(a)~(f)为示出使用贴合有切割芯片接合膜的多个经割断的薄膜半导体晶片的半导体芯片的制造例的截面图。
图10为示出被割断的芯片接合膜的边缘部分(四方周围部分)从切割胶带的粘着剂层发生了部分剥离的状态的一例的放大截面图。
图11为从半导体芯片的背面侧(基材膜侧)观察被割断的芯片接合膜的边缘部分(四方周围部分)从切割胶带的粘着剂层发生了部分剥离的状态时的放大平面图。
图12为使用半导体芯片的层叠构成的半导体装置的一个方式的示意截面图,该半导体芯片使用将应用本实施方式的切割胶带与芯片接合膜贴合而构成的切割芯片接合膜来制造。
图13为使用半导体芯片的另一半导体装置的一个方式的示意截面图,该半导体芯片使用将应用本实施方式的切割胶带与芯片接合膜贴合而构成的切割芯片接合膜来制造。
符号说明
1:基材膜;2:粘着剂层;3、3a1、3a2:芯片接合膜(粘接剂层、粘接膜);4:不锈钢板(SUS304·BA板);5:平板交叉工作台;6:传动装置;7:荷重传感器;8:旋转工作台;9:带有芯片接合膜的半导体芯片;10:切割胶带;20:切割芯片接合膜;W、30:半导体晶片;30a、30a1、30a2:半导体芯片;30b:改性区域(图8(b)中为割断区域);30c:半导体晶片的割断线;31:半导体晶片中心部;32:半导体晶片左部;33:半导体晶片右部;34:半导体晶片上部;35:半导体晶片下部;40:环形框(晶片环);41:保持工具;50:吸附夹头;60:上推销(针);70、80:半导体装置;71、81:半导体芯片搭载用支撑基板;72:外部连接端子;73:端子;74、84:引线;75、85:密封材料;76:支撑构件。
具体实施方式
以下,根据需要参考附图对本发明的适宜实施方式进行详细说明。但本发明不限定于以下的实施方式。
<切割胶带和切割芯片接合膜的构成>
图1的(a)~(d)为示出应用本实施方式的切割胶带的基材膜1的构成的一例的截面图。本实施方式的切割胶带的基材膜1可以是单一的树脂组合物的单层(参照图1的(a)1-A),可以是由相同树脂组合物的多层构成的层叠体(参照图1的(b)1-B),也可以是由不同的树脂组合物的多层构成的层叠体(参照图1的(c)1-C、(d)1-D)。设为由多层构成的层叠体的情况下,层数没有特别限定,优选为2层~5层的范围。
图2为示出应用本实施方式的切割胶带的构成的一例的截面图。如图2所示,切割胶带10具有在基材膜1的第1面上具备粘着剂层2的构成。需说明的是,虽然图中未示出,但在切割胶带10的粘着剂层2的表面(与面对基材膜1的面相反侧的面),可以具备具有脱模性的基材片(剥离衬垫)。当将0℃下的MD方向(基材膜的制膜时的流动方向)的5%伸长时的弹性模量设为YMD、0℃下的TD方向(相对于MD方向垂直的方向)的5%伸长时的弹性模量设为YTD时,基材膜1由各个5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2具有165MPa以上260MPa以下的范围的值的树脂膜构成。作为形成粘着剂层2的粘着剂,例如使用通过照射紫外线(UV)等活性能量射线而固化、收缩从而对被粘接体的粘着力降低的活性能量射线固化性的丙烯酸系粘着剂等。
该构成的切割胶带10在半导体制造工序中例如如以下那样使用。将对通过刮刀在表面形成了分割槽的半导体晶片或通过激光在内部形成了改性层的半导体晶片进行背面磨削而得到的多个经单片化的半导体芯片经由芯片接合膜(粘接剂层)而粘贴、保持(临时固定)于切割胶带10的粘着剂层2上,通过冷延展,将芯片接合膜按照经单片化的各个半导体芯片的形状割断后,通过常温延展和加热收缩工序而将半导体芯片间的切口宽度充分扩张,通过拾取工序,将各个带有芯片接合膜的半导体芯片从切割胶带10的粘着剂层2剥离。所得的带有芯片接合膜的半导体芯片被固着于引线框、配线基板、或其他半导体芯片等被粘接体。
图3为示出将应用本实施方式的切割胶带10与芯片接合膜(粘接膜)3贴合、一体化而构成的所谓切割芯片接合膜的一例的截面图。如图3所示,切割芯片接合膜20具有在切割胶带10的粘着剂层2上可剥离地密合、层叠有芯片接合膜(粘接膜)3的构成。
该构成的切割芯片接合膜20在半导体制造工序中例如如以下那样使用。将对通过刮刀在表面形成了分割槽的半导体晶片或通过激光在内部形成了改性层的半导体晶片进行背面磨削而得的多个经单片化的半导体芯片粘贴、保持(粘接)于切割芯片接合膜20的芯片接合膜3上,通过冷延展,将低温下发生了脆化的芯片接合膜3按照经单片化的各个半导体芯片的形状割断,得到各个带有芯片接合膜的半导体芯片。接下来,通过常温延展和加热收缩工序将带有芯片接合膜的半导体芯片间的切口宽度充分扩张后,通过拾取工序,将各个带有芯片接合膜的半导体芯片从切割胶带10的粘着剂层2剥离。将所得的带有芯片接合膜(粘接膜)3的半导体芯片经由芯片接合膜(粘接膜)3而固着于引线框、配线基板、或其他半导体芯片等被粘接体。需说明的是,虽然图中未示出,但可以在切割胶带10的粘着剂层2的表面(与面对基材膜1的面相反侧的面)和芯片接合膜3的表面(与面对粘着剂层2的面相反侧的面),分别具备具有脱模性的基材片(剥离衬垫),并在使用时适当剥离。
<切割胶带>
(基材膜)
关于本发明的切割胶带10中的作为第一构成要件的基材膜1,以下进行说明。
[基材膜的0℃下的5%伸长时的弹性模量]
当将0℃下的MD方向(基材膜的制膜时的流动方向)的5%伸长时的弹性模量设为YMD、0℃下的TD方向(相对于MD方向垂直的方向)的5%伸长时的弹性模量设为YTD时,上述基材膜1为具有各个5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2为165MPa以上260MPa以下的范围的值的树脂膜。上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2优选为190MPa以上240MPa以下的范围。这样,上述平均值优选为165MPa以上,更优选为190MPa以上。另外,平均值优选为260MPa以下,更优选为240MPa以下。
上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2小于165MPa的情况下,即便将切割胶带10延展,从被割断的芯片接合膜离开的方向的应力也变得难以起作用,因此在被割断的芯片接合膜中,有无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2发生部分剥离的状态的担忧。另外,低温时,即便通过延展向切割胶带10施加外部应力,也不能充分地传递到芯片接合膜3,因此尤其是在使用引线埋入型芯片接合膜的情况下,有在冷延展工序中芯片接合膜3不能被良好地割断的担忧。进一步,上述(YMD+YTD)/2的值过度小的情况下,切割胶带10变成软质,有处理变得困难的担忧、无法充分确保切口宽度的担忧。其结果是,不能实现与以往相比拾取性提高的效果,或拾取性降低。
另一方面,上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2大于260MPa的情况下,有切割胶带10的延展变得困难的担忧。即使假设能够延展,也存在以下担忧:延展中接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2向芯片接合膜3遍及整体地大致均匀地施加充分的外部应力,无法将芯片接合膜3整齐地割断;无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。另外,拾取工序中,当过度地剥离的芯片接合膜再固着于粘着剂层2时,其再固着面积变得过大,因此即便粘着剂层2由满足本发明要件的活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成,也有为了通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推来进行剥离,需要与该大再固着面积相对应的大能量的担忧。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取性降低。
通过上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2为165MPa以上260MPa以下的范围,切割胶带10在冷延展工序中能够对芯片接合膜3施加对于将在含有后述的特定的活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层2上密合的芯片接合膜3割断而言充分的外部应力,并且,对于切割胶带10的粘着剂层2,能够施加对于在被割断的接合膜的边缘部分与粘着剂层2之间有意地形成适度的剥离状态而言必要的从芯片接合膜3离开的方向的应力。另外,这种情况下,由于对上述芯片接合膜3和粘着剂层2施加的应力适度地被抑制,因此经割断的接合膜不会从粘着剂层2过度地剥离,也能够充分确保切口宽度,能够避免因半导体芯片彼此的冲撞导致的损伤和从粘着剂层2上的固定位置偏离等。这种情况下,如果粘着剂层2由满足本发明要件的活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成,则能够使带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取性比以往更优异。
本发明中的上述基材膜1的0℃下的MD方向的5%伸长时的弹性模量YMD和TD方向的5%伸长时的弹性模量YTD通过以下的方法测定。具体而言,首先,分别准备长度100mm(MD方向)、宽度10mm(TD方向)的形状的试验片作为MD方向测定用的试样(试样数N=5);长度100mm(TD方向)、宽度10mm(MD方向)的形状的试验片作为TD方向测定用的试样(试样数N=5)。接下来,使用美蓓亚三美株式会社制的拉伸压缩试验机(型号:MinebeaTechnoGraphTG-5kN),将试验片的长边方向的两端按照卡盘间初始距离成为20mm的方式用卡盘固定,将试验片在美蓓亚三美株式会社制的恒温槽(型号:THB-A13-038)内在0℃放置1分钟后,用100mm/分钟的速度进行拉伸试验,求出拉伸荷重-伸长曲线。然后,由所得的拉伸荷重-伸长曲线,计算将原点(拉伸起始点)与从原点伸长1.0mm(相对于卡盘间初始距离20mm伸长5%)时对应曲线上的拉伸荷重值(单位:N)的点连接而成的直线的斜率,通过下述式求出基材膜1的5%伸长时的弹性模量Y。
5%伸长时的弹性模量Y(单位:MPa)=(斜率)×[(卡盘间初始距离)/(试验片的截面积)]
对于各个方向,按照试样数N=5进行测定,将其平均值分别作为MD方向的5%拉伸时弹性模量YMD和TD方向的5%伸长时的弹性模量YTD。本发明中的上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2为采用上述各个值计算的值。
[构成基材膜的树脂组合物]
作为构成上述基材膜1的树脂组合物,只要上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2在上述范围内,则没有特别限定,从兼顾延展性和热收缩性的观点考虑,优选为包含热塑性交联树脂的树脂组合物。作为该树脂组合物,具体而言,可列举例如含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物(以下,有时仅称为“离聚物”)构成的热塑性交联树脂(IO)的树脂组合物、含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的树脂组合物等。能够合适地提供使用这些树脂组合物制膜得到的树脂膜作为基材膜1。这些树脂组合物中,作为使用上述基材膜的切割胶带10,尤其是在也需要应对引线埋入型芯片接合膜的应用时,优选能够提供低温延展性和热收缩性这两种物性的平衡更优异的切割胶带10的、含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物(以下,有时仅称为“离聚物”)构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的树脂组合物。
关于上述基材膜1整体中的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的合计量,只要上述基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2在上述范围内则没有特别限定,相对于构成基材膜1整体的树脂组合物总量,优选占65质量%以上100质量%以下的比例。更优选为75质量%以上100质量%以下,特别优选为85质量%以上100质量%以下。
关于使用这样构成的基材膜1的切割胶带10,在其粘着剂层2上密合有芯片接合膜3的形态中,通过在低温下延伸而能够使合适的割断力(外部应力)作用于芯片接合膜3,因此适合在半导体装置的制造工序的冷延展工序、进一步在常温延展工序中使用。即,合适于通过冷延展工序,按照已经单片化的半导体芯片各自的形状使芯片接合膜3良好地割断,以良好的成品率获得规定尺寸的各个带有芯片接合膜的半导体芯片。然后,通过在芯片接合膜3刚刚割断后继续进行的切割胶带10的冷延展,能够使从各个被割断的芯片接合膜离开的方向的适度应力也作用于切割胶带10的粘着剂层2,因此适合于在各个被割断的芯片接合膜中,在其边缘部分(四方周围部分)适度且有意地形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。进一步,在常温延展工序中,在充分确保半导体芯片间的切口宽度的基础上维持必要的扩张性。
[含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的树脂组合物]
作为本发明中的上述基材膜1,如上所述,作为优选方式,可列举含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的树脂组合物所构成的树脂膜。对于这些由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA),以下进行说明。
〔由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)〕
本实施方式的基材膜1中,由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)是乙烯-不饱和羧酸系共聚物的一部分或全部羧基被金属(离子)中和(交联)而成的树脂。需说明的是,以下的说明中,有时将“由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂”表述为“由离聚物构成的树脂”或仅表述为“离聚物”。
构成上述离聚物的乙烯-不饱和羧酸系共聚物为乙烯和不饱和羧酸共聚而成的至少二元的共聚物,也可以为进一步的第三共聚成分共聚而成的三元以上的多元共聚物。需说明的是,乙烯-不饱和羧酸系共聚物可以单独使用一种,也可以并用2种以上的乙烯-不饱和羧酸系共聚物。
作为构成上述乙烯-不饱和羧酸二元共聚物的不饱和羧酸,可列举例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、巴豆酸、马来酸、马来酸酐等碳原子数4~8的不饱和羧酸等。特别优选丙烯酸或甲基丙烯酸。
上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物为三元以上的多元共聚物的情况下,除了构成上述二元共聚物的乙烯和不饱和羧酸以外,还可以包含形成多元共聚物的第三共聚成分。作为第三共聚成分,可列举不饱和羧酸酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯等烷基部位的碳原子数为1~12的(甲基)丙烯酸烷基酯)、不饱和烃(例如丙烯、丁烯、1,3-丁二烯、戊烯、1,3-戊二烯、1-己烯等)、乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等)、乙烯基硫酸、乙烯基硝酸等氧化物、卤素化合物(例如氯乙烯、氟乙烯等)、含有乙烯基的伯、仲胺化合物、一氧化碳、二氧化硫等,作为这些共聚成分,优选不饱和羧酸酯。
上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的形态可以为嵌段共聚物、无规共聚物、接枝共聚物中的任一种,也可以为二元共聚物、三元共聚物中的任一种。其中,在工业上可获得这一点上,优选二元无规共聚物、三元无规共聚物、二元无规共聚物的接枝共聚物或三元无规共聚物的接枝共聚物,更优选二元无规共聚物或三元无规共聚物,从延展性的观点考虑,特别优选扩张时不易发生颈缩的三元无规共聚物。
作为上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的具体例,可列举乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等二元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸2-甲基-丙酯共聚物等三元共聚物。另外,作为乙烯-不饱和羧酸系共聚物,可以使用已上市的市售品,例如可以使用三井杜邦聚合化学公司制的NUCREL系列(注册商标)等。
上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物中的、不饱和羧酸酯的共聚比(质量比)优选为1质量%以上20质量%以下的范围,从延展工序中的扩张性、以及耐热性(粘连、融合)的观点考虑,更优选为5质量%以上15质量%以下的范围。这样,共聚比优选为1质量%以上,更优选为5质量%以上。另外,共聚比优选为20质量%以下,更优选为15质量%以下。
本实施方式的基材膜1中,作为树脂(IO)使用的离聚物优选为上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物所含的羧基利用金属离子而以任意的比例交联(中和)而成的物质。作为酸基的中和所使用的金属离子,可列举锂离子、钠离子、钾离子、铷离子、铯离子、锌离子、镁离子、锰离子等金属离子。这些金属离子中,从工业化制品的获得容易性考虑,优选镁离子、钠离子和锌离子,更优选钠离子和锌离子。
上述离聚物中的乙烯-不饱和羧酸系共聚物的中和度优选为20摩尔%以上85摩尔%以下的范围,更优选为50摩尔%以上82摩尔%以下的范围,特别优选为65摩尔%以上80摩尔%以下的范围。这样,中和度优选为20摩尔%以上,更优选为50摩尔%以上,特别优选为65摩尔%以上。另外,中和度优选为85摩尔%以下,更优选为82摩尔%以下,特别优选为80摩尔%以下。通过将上述中和度设为20摩尔%以上,能够更加提高芯片接合膜3的割断性,并且还能够提高后述的加热收缩工序中的切割胶带10的热收缩性,通过设为85摩尔%以下,能够使膜的制膜性更加良好。需说明的是,所谓中和度,是相对于乙烯-不饱和羧酸系共聚物所具有的酸基特别是羧基的摩尔数的、金属离子的配合比率(摩尔%)。
上述由离聚物构成的树脂(IO)具有约85~100℃程度的熔点,由该离聚物构成的树脂(IO)的熔体流动速率(MFR)优选为0.2g/10分钟以上20.0g/10分钟以下的范围,更优选为0.5g/10分钟以上20.0g/10分钟以下的范围,进一步优选为0.5g/10分钟以上18.0g/10分钟以下的范围。若熔体流动速率在上述范围内,则作为基材膜1的制膜性变得良好。这样,MFR优选为0.2g/10分钟以上,更优选为0.5g/10分钟以上。另外,优选为20.0g/10分钟以下,更优选为18.0g/10分钟以下。需说明的是,MFR是通过按照JIS K7210-1999的方法以190℃、荷重2160g测定到的值。
构成本实施方式的基材膜1的树脂组合物优选除了包含由上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)以外,还包含聚酰胺树脂(PA)。由上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与聚酰胺树脂(PA)的质量比率(IO):(PA)优选为72:28~95:5的范围。通过利用按照成为上述质量比率的方式混合而成的树脂组合物来构成基材膜1,变得容易将该基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2调整至上述范围。上述质量比率(IO):(PA)更优选为74:26~92:8的范围,进一步优选为80:20~90:10的范围。本说明书的数值范围的上限和下限能够任意选择并组合该数值。
〔聚酰胺树脂(PA)〕
作为上述聚酰胺树脂(PA),可列举例如草酸、己二酸、癸二酸、十二碳酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己烷二羧酸等羧酸与乙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十亚甲基二胺、1,4-环己基二胺、间苯二甲胺等二胺的缩聚物、ε-己内酰胺、ω-十二内酰胺等环状内酰胺开环聚合物、6-氨基己酸、9-氨基壬酸、11-氨基十一碳酸、12-氨基十二碳酸等氨基羧酸的缩聚物、或上述环状内酰胺与二羧酸及二胺的共聚物等。
上述聚酰胺树脂(PA)也可使用市售品。具体而言,可列举尼龙4(熔点268℃)、尼龙6(熔点225℃)、尼龙46(熔点240℃)、尼龙66(熔点265℃)、尼龙610(熔点222℃)、尼龙612(熔点215℃)、尼龙6T(熔点260℃)、尼龙11(熔点185℃)、尼龙12(熔点175℃)、共聚物尼龙(例如尼龙6/66、尼龙6/12、尼龙6/610、尼龙66/12、尼龙6/66/610等)、尼龙MXD6(熔点237℃)、尼龙46等。这些聚酰胺中,从作为基材膜1的制膜性和机械特性的观点考虑,优选尼龙6、尼龙6/12。
上述聚酰胺树脂(PA)的含量优选为上述那样使得基材膜1整体中的由上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与上述聚酰胺树脂(PA)的质量比率(IO):(PA)成为72:28~95:5的范围的量。上述聚酰胺树脂(PA)的质量比率小于上述范围的情况下,尤其是如果上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物的基于金属离子的中和度低,则基材膜1(切割胶带10)的低温下的杨氏模量的增大效果变得不充分,即使在低温下延伸也无法使合适的割断力(外部应力)作用于芯片接合膜3,因此有可能无法将芯片接合膜3整齐地割断。另外,即便将基材膜1(切割胶带10)延展,也难以施加从被割断的芯片接合膜离开的方向的应力,因此在被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。
另一方面,上述聚酰胺树脂(PA)的质量比率超过上述范围的情况下,根据基材膜1的树脂组合物,有可能难以稳定地制膜。另外,有可能基材膜1的低温下的5%伸长时的弹性模量的增大变得过度,切割胶带10的延展变得困难。另外,即使假设能够延展,也有可能在延展中接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2而对芯片接合膜3施加充分的外部应力,无法将芯片接合膜3整齐地割断;有可能无法充分确保切口宽度、或切口宽度不均匀。此外进一步,有可能基材膜1的柔软性受损,切割胶带10的常温延展工序中的扩张性无法维持;有可能在拾取带有芯片接合膜的半导体芯片时,发生因半导体芯片的破裂等导致的拾取不良。上述聚酰胺树脂(PA)的含量更优选为使得基材膜1整体中的上述由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与上述聚酰胺树脂(PA)的质量比率(IO):(PA)成为74:26~92:8的范围的量,进一步优选为成为80:20~90:10的范围的量。
需说明的是,基材膜1为由多层构成的层叠体的情况下,上述由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与上述聚酰胺树脂(PA)的质量比率是指,根据各层中的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与聚酰胺树脂(PA)的质量比率、以及基材膜1(层叠体)整体中的各层的质量比率算出的基材膜1(层叠体)整体中的值。
如果基材膜1整体中的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与聚酰胺树脂(PA)的质量比率在上述范围内,则容易将该基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2调整为165MPa以上260MPa以下的范围。其结果是,切割胶带10能够在冷延展工序中对芯片接合膜3施加对于将芯片接合膜3割断而言充分的外部应力,该芯片接合膜3密合在后述的含有特定活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层2上,并且,对于切割胶带10的粘着剂层2,能够施加在经割断的接合膜中的边缘部分与粘着剂层2之间形成适度的剥离状态所需的从芯片接合膜3离开的方向的应力。另外,这种情况下,由于对上述芯片接合膜3和粘着剂层2施加的应力被适度抑制,因此经割断的接合膜不会从粘着剂层2过度地剥离,能够充分确保切口宽度,也能够避免因半导体芯片彼此的冲突造成的损伤和从粘着剂层2上的固定位置的偏离等。这种情况下,如果粘着剂层2由满足本发明要件的活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成,则能够使带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取性比以往更优异。
〔其他〕
构成上述基材膜1的树脂组合物在不损害本发明效果的范围内也可以根据需要添加其他树脂、各种添加剂。作为上述其他树脂,可列举例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、乙烯-不饱和羧酸系共聚物、聚醚酯酰胺。这样的其他树脂相对于上述由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与上述聚酰胺树脂(PA)的合计100质量份可以例如以20质量份的比例配合。另外,作为上述添加剂,可列举例如抗静电剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、润滑剂、防粘连剂、防霉剂、抗菌剂、阻燃剂、阻燃助剂、交联剂、交联助剂、发泡剂、发泡助剂、无机填充剂、纤维增强材料等。这样的各种添加剂相对于上述由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与上述聚酰胺树脂(PA)的合计100质量份可以例如以5质量份的比例配合。
[基材膜的厚度]
上述基材膜1的厚度没有特别限定,如果考虑用作切割胶带10,则优选为例如70μm以上120μm以下的范围。更优选为70μm以上110μm以下的范围。如果基材膜1的厚度小于70μm,则在将切割胶带10供于切割工序时,环形框(晶片环)的保持有可能变得不充分。此外如果基材膜1的厚度大于120μm,则基材膜1的制膜时的残留应力的释放导致的翘曲有可能变大。
[基材膜的层构成]
上述基材膜1的层构成没有特别限定,可以为单一的树脂组合物的单层,也可以为由相同树脂组合物的多层构成的层叠体,也可以为由不同树脂组合物的多层构成的层叠体。设为由多层构成的层叠体的情况下,层数没有特别限定,优选为2层以上5层以下的范围。
将上述基材膜1设为由多层构成的层叠体的情况下,例如可以是使用本实施方式的树脂组合物制膜得到的层层叠多层而成的构成,也可以是在使用本实施方式的树脂组合物制膜得到的层上层叠有使用本实施方式的树脂组合物以外的其他树脂组合物制膜得到的层而成的构成。
使用上述其他树脂组合物制膜得到的层可列举例如使用如下物质制膜得到的层:选自直链状低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-α烯烃共聚物、聚丙烯、乙烯-不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和羧酸-不饱和羧酸烷基酯三元共聚物、乙烯-不饱和羧酸烷基酯共聚物、乙烯-乙烯酯共聚物、乙烯-不饱和羧酸烷基酯-一氧化碳共聚物、或它们的不饱和羧酸接枝物的单体或由任意的多种构成的共混物、上述乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物(IO)等树脂组合物。这些之中,从与包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)与聚酰胺树脂(PA)的混合物的树脂层的密合性以及通用性的观点考虑,优选乙烯-不饱和羧酸共聚物、乙烯-不饱和羧酸-不饱和羧酸烷基酯三元共聚物、乙烯-不饱和羧酸烷基酯共聚物和这些共聚物的离聚物、乙烯-α烯烃共聚物等。
作为本实施方式的基材膜1包含层叠构成的情况的例子,具体而言,可列举以下的2层构成、3层构成等的基材膜。
作为2层构成,可列举例如:
(1)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第2树脂层)]、
(2)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO2)和聚酰胺树脂(PA2)的混合物的第2树脂层]、
(3)[包含由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第2树脂层]、
(4)[由乙烯-不饱和羧酸系共聚物构成的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第2树脂层]、等由相同树脂层或不同树脂层构成的2层构成([第1树脂层]/[第2树脂层])。
作为3层构成,可列举例如:
(5)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第2树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第3树脂层]、
(6)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO2)和聚酰胺树脂(PA2)的混合物的第2树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第3树脂层]、
(7)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)的第2树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第3树脂层]、
(8)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[包含乙烯-不饱和羧酸系共聚物的第2树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第3树脂层]、
(9)[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第1树脂层]/[由乙烯-α烯烃共聚物构成的第2树脂层]/[包含本实施方式的由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO1)和聚酰胺树脂(PA1)的混合物的第3树脂层]、等由相同树脂层或不同树脂层构成的3层构成([第1树脂层]/[第2树脂层]/[第3树脂层])。
[基材膜的制膜方法]
作为本实施方式的基材膜1的制膜方法,可以采用以往惯用的方法。例如通过T模铸塑成型法、T模夹辊成型法、吹胀成型法、挤出层压法、压延成型法等各种成型方法将离聚物树脂(IO)与聚酰胺树脂(PA)、根据需要加入的其他成分进行熔融混炼而成的树脂组合物加工成为膜状即可。另外,基材膜1为由多层构成的层叠体的情况下,可以通过压延成型法、挤出法、吹胀成型法等手段将各层分别制膜,并利用热层压或基于适当粘接剂的粘接等手段将它们层叠,从而制造层叠体。作为上述粘接剂,可列举例如选自前述各种乙烯共聚物、或它们的不饱和羧酸接枝物的单体或任意多种所构成的共混物等。另外,也可以通过共挤出层压法将各层的树脂组合物同时挤出而制造层叠体。需说明的是,基材膜1的与粘着剂层2相接一侧的面可以以提高与后述的粘着剂层2的密合性为目的而实施电晕处理或等离子体处理等。另外,基材膜1的与粘着剂层2相接一侧的面的相反侧的面可以以基材膜1的制膜时的卷取稳定化、防止制膜后的粘连为目的而实施基于压花辊的压花处理等。
(粘着剂层)
对于本发明的切割胶带10中的作为第二构成要件的含有活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层2,以下进行说明。
上述粘着剂层2如上所述含有活性能量射线固化性粘着剂组合物而成,该活性能量射线固化性粘着剂组合物包含具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物、光聚合引发剂、以及与前述羟基进行交联反应的多异氰酸酯系交联剂。上述活性能量射线固化性粘着剂组合物中,调整为:相对于具有在12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的羟值的丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,以2.4质量份以上7.0质量份以下的范围包含多异氰酸酯系交联剂,上述多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与上述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)为0.14以上1.32以下的范围内。并且,切割胶带10的上述粘着剂层2在23℃时,具有3.50N/25mm以下范围的相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下范围的相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。
[丙烯酸系粘着性聚合物]
活性能量射线固化性粘着剂组合物中作为主成分而包含的丙烯酸系粘着性聚合物为具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物,具有12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的羟值。该丙烯酸系粘着性聚合物在活性能量射线固化性粘着剂组合物的总质量中优选占90质量%以上100质量%以下的比例,更优选占95质量%以上100质量%以下的比例。
上述具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物的详细情况在后文中描述,通常可通过将(甲基)丙烯酸烷基酯单体与含羟基的单体共聚而得到共聚物(具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物)作为基础聚合物,使具有能够对该共聚物所具有的羟基进行加成反应的异氰酸酯基和碳-碳双键的化合物(活性能量射线反应性化合物)进行加成反应的方法来获得。
上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物的主链(主骨架)如上所述,作为共聚物成分,由至少包含(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羟基的单体的共聚物构成。上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物的主链的玻璃化转变温度(Tg)没有特别限定,优选为-65℃以上-45℃以下的范围。在此,玻璃化转变温度(Tg)是基于构成丙烯酸系粘着性聚合物的单体(monomer)成分的组成,通过下述通式(1)所示的Fox式计算得到的理论值。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn通式(1)
[上述通式(1)中,Tg为丙烯酸系粘着性聚合物的玻璃化转变温度(单位:K),Tgi(i=1、2、…n)为单体i形成均聚物时的玻璃化转变温度(单位:K),Wi(i=1、2、…n)表示单体i的全部单体成分中的质量分率。]
均聚物的玻璃化转变温度(Tg)例如可以在“Polymer Handbook(聚合物手册)”(J.Brandrup和E.H.Immergut编、Interscience Publishers)等中找到。
上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物(共聚物)的主链的玻璃化转变温度(Tg)小于-65℃的情况下,尤其是如果后述的交联剂的添加量少,则包含该共聚物等的粘着剂层2变得过软,冷延展时,被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。另外,在照射紫外线后的拾取工序中,带有芯片接合膜的半导体芯片有可能难以从粘着剂层2剥离,有可能在芯片接合膜3表面产生粘着剂残留(污染)。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的良品成品率降低。
另一方面,上述玻璃化转变温度(Tg)大于-45℃的情况下,尤其是如果后述的交联剂的添加量多,则包含它们的粘着剂层2变得过硬,因此对于芯片接合膜3的润湿性、追随性变差,对于芯片接合膜3的初始密合性变差,因此在冷延展工序中,有可能接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2而对芯片接合膜3施加充分的外部应力,无法将芯片接合膜3整齐地割断;有可能无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取成品率降低。上述玻璃化转变温度(Tg)优选为-63℃以上-51℃以下的范围,更优选为-61℃以上-54℃以下的范围。这样,玻璃化转变温度(Tg)优选为-65℃以上,更优选为-63℃以上,特别优选为-61℃以上。另外,玻璃化转变温度(Tg)优选为-45℃以下,更优选为-51℃以下,特别优选为-54℃以下。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体,可列举例如碳原子数6~18的(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、或作为碳原子数5以下的单体的(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯等。这些之中,优选使用丙烯酸2-乙基己酯,相对于构成上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物(共聚物)的主链的单体成分总量,优选以40质量%以上85质量%以下的范围包含。
另外,作为含羟基的单体,可列举例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等。使上述羟基单体共聚的目的为:第一,使其成为用于通过加成反应对上述丙烯酸系粘着性聚合物导入后述的活性能量射线反应性碳-碳双键的加成反应点(-OH),第二,使其成为用于使上述羟基与后述的多异氰酸酯系交联剂的异氰酸酯基(-NCO)反应而将上述丙烯酸系粘着性聚合物高分子量化,对活性能量射线照射前的粘着剂层2赋予凝聚力和适度的硬度的交联反应点,于是在利用丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基并通过加成反应来导入活性能量射线反应性碳-碳双键的情况下,作为一个目标,上述羟基单体的含量相对于共聚物单体成分总量优选预先调整为例如16.4质量%以上34.4质量%以下的范围。即,将上述共聚物中的羟基单体的含量预先调整为上述范围内时,容易将作为本发明的粘着剂组合物的构成要件的丙烯酸系粘着性聚合物的羟值以及后述的多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)控制在上述规定的范围内,因此是优选的。
上述具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物通过将上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物共聚后,使具有能够对该共聚物侧链上具有的羟基进行加成反应的异氰酸酯基和碳-碳双键的化合物(活性能量射线反应性化合物)进行加成反应的方法得到时,从其反应追踪的容易性(控制稳定性)、技术难易度的观点考虑,是最优选的。作为这样的具有异氰酸酯基和碳-碳双键的化合物(活性能量射线反应性化合物),可列举例如具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物。具体而言,可列举2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、4-甲基丙烯酰氧基-正丁基异氰酸酯、2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、间异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯等。
上述加成反应中,优选在有机金属催化剂的存在下进行,以促进反应。作为这样的有机金属催化剂,优选使用选自含有锆的有机化合物、含有钛的有机化合物和含有锡的有机化合物中的至少1种。有机金属催化剂的量没有特别限定,相对于丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,通常优选为0.01质量份以上5质量份以下的范围。
另外,上述加成反应中,优选使用阻聚剂,以维持碳-碳双键的活性能量射线反应性。作为这样的阻聚剂,优选氢醌·单甲基醚等醌系的阻聚剂。阻聚剂的量没有特别限制,相对于丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,通常优选为0.01质量份以上0.1质量份以下的范围。
进行上述加成反应时,为了通过之后添加的多异氰酸酯系交联剂使上述丙烯酸系粘着性聚合物交联,进一步高分子量化,对活性能量射线照射前的粘着剂层2赋予凝聚力和适度的硬度,需要预先在粘着剂组合物中残留期望量的羟基,但另一方面,需要将活性能量射线反应性碳-碳双键浓度控制在期望的范围。需要考虑这两个观点时,例如在使侧链具有羟基的共聚物与具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物反应的情况下,作为一个目标,优选该具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物使用相对于上述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的含羟基的单体成为37摩尔%以上84摩尔%以下的范围的比例的量来进行加成反应。
上述丙烯酸系粘着性聚合物中,除了上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体和含羟基的单体以外,以调整粘着力、玻璃化转变温度(Tg)等为目的,还可以根据需要使其他共聚单体成分共聚。作为这样的其他共聚单体成分,可列举例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等含羧基单体、马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等酰胺系单体、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等含氨基单体、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含缩水甘油基单体等具有官能团的单体。这样的具有官能团的单体的含量没有特别限定,相对于共聚单体成分总量优选为0.5质量%以上30质量%以下的范围。
使这样的具有羟基以外的官能团的单体共聚的情况下,也可以利用该官能团在上述丙烯酸系粘着性聚合物中导入活性能量射线反应性碳-碳双键。例如在丙烯酸系粘着性聚合物在侧链具有羧基的情况下通过与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-(1-吖丙啶基)乙酯等活性能量射线反应性化合物反应的方法,在丙烯酸系粘着性聚合物在侧链具有缩水甘油基的情况下通过与(甲基)丙烯酸等活性能量射线反应性化合物反应的方法等,也能够在上述丙烯酸系粘着性聚合物中导入活性能量射线反应性碳-碳双键。但是,在使具有羟基以外的官能团的单体共聚,利用该官能团在丙烯酸系粘着性聚合物中导入活性能量射线反应性碳-碳双键的情况下,作为一个目标,同时共聚的羟基单体的含量相对于共聚物单体成分总量优选预先调整为例如2.5质量%以上8.4量%以下的范围。通过这样操作,变得容易将丙烯酸系粘着性聚合物的羟值、后述的多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)控制在上述规定范围内,因而优选。
进一步,以凝聚力和耐热性等为目的,具有上述官能团的丙烯酸系粘着性聚合物可以在不损害本发明效果的范围内,根据需要含有其他共聚单体成分。作为这样的其他共聚单体成分,具体而言,可列举例如(甲基)丙烯腈等含氰基单体、乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等苯乙烯系单体、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯系单体、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚系单体、氯乙烯、偏二氯乙烯等含卤素原子单体、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基单体、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基己内酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉等具有含氮原子的环的单体。这些其他共聚单体成分可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
本实施方式中,作为使上述单体共聚得到的具有羟基的优选共聚物,具体而言,可列举丙烯酸2-乙基己酯与丙烯酸2-羟基乙酯的二元共聚物、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟基乙酯与甲基丙烯酸的三元共聚物、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯与丙烯酸2-羟基乙酯的三元共聚物、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸2-羟基乙酯的三元共聚物、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯与甲基丙烯酸的四元共聚物、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯与甲基丙烯酸的四元共聚物等,但不特别限定于这些。并且,对于这些优选共聚物,作为具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物,优选使2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯发生加成反应而制成具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物。
这样得到的具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物的羟值为12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围。上述羟值小于12.0mgKOH/g的情况下,如果羟值的值过度小,则多异氰酸酯系交联剂添加后的交联变得不充分,活性能量射线照射前的粘着剂层2的凝聚力不足,因此有可能在拾取时在芯片接合膜3中产生残胶,有可能在一系列工序结束后将切割胶带10从SUS制造的环形框剥离时在环形框中产生残胶。另外,由于也无法对活性能量射线照射前的粘着剂层2赋予适度的硬度,因此在进行了冷延展时,被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。其结果是,表现不出与以往相比拾取性提高的效果,或拾取性降低。
另一方面,上述羟值大于40.5mgKOH/g的情况下,尤其是如果多异氰酸酯系交联剂的添加量少,则活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度变得过大,粘着剂层2对芯片接合膜3的初始密合性有可能增大至必要程度以上。这种情况下,在进行了冷延展时,被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态,并且,在活性能量射线照射后的拾取工序中,在通过先前工序的延展未发生粘着剂层2与芯片接合膜3的剥离的密合部分,带有芯片接合膜的半导体芯片有可能变得难以从粘着剂层2剥离。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取成品率降低。上述羟值优选为12.5mgKOH/g以上40.1mgKOH/g以下的范围,更优选为12.7mgKOH/g以上30.1mgKOH/g以下的范围。这样,羟值优选为12.0mgKOH/g以上,更优选为12.5mgKOH/g以上,特别优选为12.7mgKOH/g以上。另外,羟值优选为40.5mgKOH/g以下,更优选为40.1mgKOH/g以下,特别优选为30.1mgKOH/g以下。
上述羟值为12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的情况下,通过与后述的特定量的多异氰酸酯系交联剂的添加的组合,能够在对粘着剂层2赋予凝聚力的同时赋予适度的硬度和极性,因此能够合适地维持粘着剂层2对芯片接合膜3的初始密合性,另一方面,不会妨碍对粘着剂层照射活性能量射线所带来的粘着剂层2的粘着力的降低效果,冷延展工序中,对于被割断的芯片接合膜3的边缘部分,能够形成从粘着剂层2适度剥离的状态。
另外,上述具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物没有特别限定,优选酸值为0mgKOH/g以上9.0mgKOH/g以下的范围。如果酸值在上述范围内,则合适地维持粘着剂层2对芯片接合膜3的初始密合性,另一方面,不会妨碍由活性能量射线照射带来的粘着剂层2的粘着力的降低效果,冷延展工序中,对于被割断的芯片接合膜3的边缘部分,变得容易形成从粘着剂层2适度剥离的状态。上述酸值更优选为2.0mgKOH/g以上8.2mgKOH/g以下的范围,进一步优选为2.5mgKOH/g以上5.6mgKOH/g以下的范围。这样,上述酸值优选为0mgKOH/g以上,更优选为2.0mgKOH/g以上,特别优选为2.5mgKOH/g以上。另外,酸值优选为9.0mgKOH/g以下,更优选为8.2mgKOH/g以下,特别优选为5.6mgKOH/g以下。
进一步,上述具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物优选具有20万以上200万以下的范围的重均分子量Mw。在此,重均分子量Mw的意思是通过凝胶渗透色谱法测定到的标准聚苯乙烯换算值。丙烯酸系粘着性聚合物的重均分子量Mw小于20万的情况下,考虑到涂覆性等,难以获得数千cP~数万cP的高粘度的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物的溶液,因而不优选。另外,活性能量射线照射前的粘着剂层2的凝聚力变小,活性能量射线照射后将带有芯片接合膜3的半导体芯片从粘着剂层2脱离时,有可能污染带有芯片接合膜的半导体晶片的芯片接合膜表面。另外,在一系列工序结束后,将切割胶带10从SUS制造的环形框剥离时,有可能在环形框产生残胶。
另一方面,重均分子量Mw大于200万的情况下,难以量产地制造活性能量射线固化性丙烯酸系粘着性聚合物,例如合成时活性能量射线固化性丙烯酸系粘着性聚合物有时发生凝胶化,是不优选的。另外,如果多异氰酸酯系交联剂的添加量多,则活性能量射线照射前的粘着剂层2对芯片接合膜3的润湿性、追随性降低,初始密合力降低,因此在冷延展工序中,接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2而对芯片接合膜3施加充分的外部应力,有可能无法将芯片接合膜3整齐地割断;有可能无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取成品率降低。上述重均分子量Mw优选为30万以上100万以下的范围。
[交联剂]
为了将上述具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物交联从而高分子量化,对活性能量射线照射前的粘着剂层2赋予凝聚力和适度的硬度,本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物进一步含有多异氰酸酯系交联剂。作为上述多异氰酸酯系交联剂,可列举例如具有异氰尿酸酯环的多异氰酸酯化合物、使三羟甲基丙烷与六亚甲基二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物、使三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物、使三羟甲基丙烷与二甲苯二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物、使三羟甲基丙烷与异佛尔酮二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物等。它们可以使用1种或组合使用2种以上。这些之中,从通用性的观点考虑,优选使用使三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物和或使三羟甲基丙烷与六亚甲基二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物。
作为使三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物,可以使用东曹株式会社制的Coronate L-45E、Coronate L-55E、Coronate L(均为商品名)、三井化学株式会社制的Takenate D101E(商品名)等市售品。另外,作为使三羟甲基丙烷与六亚甲基二异氰酸酯反应而成的加合物多异氰酸酯化合物,可以使用东曹株式会社制的Coronate HL(商品名)、三井化学株式会社制的Takenate D160N(商品名)等市售品。
上述多异氰酸酯系交联剂调整为:相对于上述羟值为12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,以2.4质量份以上7.0质量份的范围包含,上述多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与上述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)为0.14以上1.32以下的范围。
上述当量比(-NCO/-OH)小于0.14的情况下,尤其是如果丙烯酸系粘着性聚合物的羟值小,则无法对活性能量射线照射前的粘着剂层2赋予适度的硬度,因此在进行了冷延展时,被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。其结果是,表现不出与以往相比拾取性提高的效果,或拾取性降低。另外,尤其是如果丙烯酸系粘着性聚合物的羟值大,则在进行了冷延展时,被割断的芯片接合膜中,有可能无法在其边缘部分(四方周围部分)形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态,并且,活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度变得过大,粘着剂层2对芯片接合膜3的初始密合性有可能增大至必要程度以上。其结果是,活性能量射线照射后的拾取工序中,在通过先前工序的延展未发生粘着剂层2与芯片接合膜3的剥离的密合部分,带有芯片接合膜的半导体芯片变得难以从粘着剂层2剥离,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取成品率降低。
另一方面,上述当量比(-NCO/-OH)大于1.32的情况下,活性能量射线照射前的粘着剂层2变得过硬,从而活性能量射线照射前的粘着剂层2对芯片接合膜3的润湿性、追随性降低,初始密合力降低,因此在冷延展工序中,接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2而对芯片接合膜3施加充分的外部应力,有可能无法将芯片接合膜3整齐地割断,有可能无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。另外,由于粘着剂层2的刚性变大,使得切割胶带10的弯曲弹性模量变大,在拾取工序中,即使利用上推夹具将切割胶带10上推,切割胶带10的弯曲也小,有可能难以帮助带有芯片接合膜的半导体芯片的四方端部从粘着剂层2剥离。其结果是,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取成品率降低。另外,粘着剂层2对SUS制造的环形框的粘着力不足,在切割胶带10的延展中,切割胶带10会从SUS制造的环形框剥离,有可能无法正常进行延展工序。
这样,含有调整了上述多异氰酸酯系交联剂的添加量和上述当量比(-NCO/-OH)的活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层2在冷延展时的低温环境中,具有能够在芯片接合膜3被割断的瞬间将适度的冲击传递至芯片接合膜的边缘部与其正下方的粘着剂层2之间的界面的硬度、以及能够传递从芯片接合膜3离开的方向的应力的凝聚力,并且,具有对芯片接合膜3的适度的初始密合力。因而,通过将在上述基材膜1上层叠有上述粘着剂层2的切割胶带10供于冷延展工序,能够将芯片接合膜3整齐地割断,并且,被割断的芯片接合膜中,能够在其边缘部分(四方周围部分)适度且有意地形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。上述当量比(-NCO/-OH)优选为0.30以上0.90以下的范围。
在此,上述多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(NCO)与上述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(OH)的当量比(NCO/OH)为:根据活性能量射线固化性粘着剂组合物中的多异氰酸酯系交联剂的含量和该多异氰酸酯系交联剂的每1分子的异氰酸酯基的平均个数计算求出的异氰酸酯基的总摩尔数除以导入了活性能量射线反应性碳-碳双键后的丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基的总摩尔数而得到的理论计算值。关于该羟基的总摩尔数,在例如对于作为基础聚合物的具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物,为了导入活性能量射线反应性碳-碳双键而使用具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物进行加成反应的情况下,该羟基的总摩尔数为从作为基础聚合物的丙烯酸系粘着性聚合物中的羟基的总摩尔数减去通过与添加的具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的交联反应而理论上消耗的羟基的摩尔数(=具有(甲基)丙烯酰氧基的异氰酸酯化合物的异氰酸酯基的摩尔数)所得到的值。
另外,上述多异氰酸酯系交联剂的添加量和上述当量比(-NCO/-OH)被调整为上述范围的活性能量射线固化性粘着剂组合物中,每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度优选为0mmol以上0.60mmol以下的范围。更优选为0.02mmol以上0.40mmol以下的范围。这样,残存羟基浓度优选为0mmol以上,更优选为0.02mmol以上。另外,残存羟基浓度优选为0.60mmol以下,更优选为0.40mmol以下。在此,所谓每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度,是将具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基的总摩尔数减去通过与添加的多异氰酸酯系交联剂的异氰酸酯基的交联反应而理论上消耗的羟基的摩尔数(=交联剂的异氰酸酯基的摩尔数)所得的值换算为每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物而得到的值。
如果上述每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度在上述范围内,则能够使粘着剂层2对芯片接合膜3的初始密合力和对SUS制造的环形框的粘着力适度。因而,通过将在上述基材膜1上层叠有上述粘着剂层2的切割胶带10供于冷延展工序,从而在被割断的芯片接合膜中,容易在其边缘部分(四方周围部分)适度且有意地形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。
由上述活性能量射线固化性粘着剂组合物形成粘着剂层2后,作为用于使上述多异氰酸酯系交联剂与上述具有羟基的丙烯酸系粘着性聚合物反应的老化条件,没有特别限定,例如在温度23℃以上80℃以下的范围、时间24小时以上168小时以下的范围适当设定即可。
[光聚合引发剂]
本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物包含通过活性能量射线的照射而产生自由基的光聚合引发剂。光聚合引发剂感受到对活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物的活性能量射线的照射而产生自由基,引发活性能量射线固化性丙烯酸系粘着性聚合物所具有的碳-碳双键的交联反应。
作为上述光聚合引发剂,没有特别限定,可以使用以往公知的物质。具体而言,例如可以使用烷基苯酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂、肟酯系光聚合引发剂等。作为烷基苯酮系光聚合引发剂,可列举α-羟基烷基苯酮系自由基聚合引发剂、α-羟基苯乙酮系自由基聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系自由基聚合引发剂、苯偶酰甲基缩酮系自由基聚合引发剂等。
关于上述光聚合引发剂,只要发挥本发明的效果,则可以单独使用或组合使用2种以上,本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物中,这些光聚合引发剂中,从有效降低在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B这两者的观点考虑,作为光聚合引发剂,优选包含α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)这至少3个种类的光聚合引发剂。
需说明的是,本发明中“在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A”的意思是,将切割胶带10的剥离衬垫剥离,在粘着剂层2面暴露于空气中的状态(有氧条件下)下,从粘着剂层2面直接照射作为活性能量射线的紫外线后,粘贴于被粘接体(SUS304·BA板)的情况下测定到的粘着力。由于在拾取带有芯片接合膜的半导体芯片时,对于粘着剂层2中“在延展时被割断的芯片接合膜3发生剥离的部分”以暴露于空气中的状态照射紫外线,因此将其模型化地设想为在这样以暴露于空气中的状态照射紫外线后的粘着剂层2上再固着有芯片接合膜3的情况下的切割胶带10对芯片接合膜3的粘着力,表示在拾取工序中再固着部分的剥离容易性。该粘着力的值越小,再固着的力越弱,越容易将带有芯片接合膜的半导体芯片从切割胶带10的粘着剂层2剥离。
另外,“在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B”的意思是,将切割胶带10的剥离衬垫剥离,在被粘接体(SUS304·BA板)上粘贴粘着剂层2面,在粘着剂层2未暴露于空气中的状态(无氧条件下)下,越过切割胶带10的基材膜1而对粘着剂层2照射作为活性能量射线的紫外线后测定到的粘着力。由于在拾取带有芯片接合膜的半导体芯片时,对于粘着剂层2中的“在延展时被割断的芯片接合膜3不剥离而密合的部分”以未暴露于空气中的状态照射紫外线,因此将其模型化地设想为这样在未暴露于空气中的状态下对粘着剂层2照射紫外线的情况下的切割胶带10对芯片接合膜3的粘着力,表示在拾取工序中上述再固着部分以外的密合部分的剥离容易性。该粘着力的值越小,则越容易将带有芯片接合膜的半导体芯片从切割胶带10的粘着剂层2剥离。这些粘着力的测定方法的详细情况在后文中描述。
作为上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a),具体而言,可列举例如2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(商品名:Omnirad907、IGM Resins B.V.公司制)或2-苄基甲基2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(商品名:Omnirad369、IGM ResinsB.V.公司制)、2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮(商品名:Omnirad379EG、IGM Resins B.V.公司制)等。它们可以单独使用或组合使用2种以上。
这些当中,作为上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a),优选使用2-苄基甲基2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮或2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮。
上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)尤其对于降低粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A有效。然而,另一方面,关于粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B,由于随着上述光聚合引发剂(a)的含量增加反而有增大的倾向,因此优选将对于降低后述的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B有效的α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)并用,上述光聚合引发剂(a)的含量也优选在后述的范围内。
作为上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b),如上所述,可列举α-羟基烷基苯酮系自由基聚合引发剂、α-羟基苯乙酮系自由基聚合引发剂、苯偶酰甲基缩酮系自由基聚合引发剂等。它们可以单独使用或组合使用2种以上。
作为α-羟基烷基苯酮系光聚合引发剂,具体而言,可列举例如1-羟基环己基苯基酮(商品名:Omnirad184、IGM Resins B.V.公司制)等。
作为α-羟基苯乙酮系光聚合引发剂,具体而言,可列举例如2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(商品名:Omnirad1173、IGM Resins B.V.公司制)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(商品名:Omnirad2959、IGM Resins B.V.公司制)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(商品名:Omnirad127、IGM Resins B.V.公司制)等。
作为苯偶酰甲基缩酮系光聚合引发剂,具体而言,可列举例如2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(例如商品名Omnirad651、IGM ResinsB.V.公司制)等。
这些当中,作为α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b),优选使用1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮或2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮。
上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)尤其对于降低粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B有效。另外,关于在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A,虽然其降低效果比上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)差,但是根据含量,也能够获得一定的降低效果。因而,通过与上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)并用,从而进一步辅助性地提高使在有氧条件下照射紫外线后的粘着力降低的效果,并且容易降低在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。
作为上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c),具体而言,可列举例如2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名OmniradTPO、IGM ResinsB.V.公司制)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(商品名Omnirad819、IGM ResinsB.V.公司制)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名:OmniradTPO、IGM ResinsB.V.公司制)等。它们可以单独使用或组合使用2种以上。
这些当中,作为上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c),优选使用双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦。
上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)中,光聚合引发剂的吸收端延伸至400nm以上的波长,因此固化速度快,尤其对于进一步降低粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B有效。另外,关于在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A也是,虽然其降低效果比上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)差,但根据含量,能够获得一定的降低效果。因而,通过并用上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)和上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b),容易进一步辅助性地提高使在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A降低的效果,并且进一步提高使在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B降低的效果。
作为包含上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)这至少这3个种类的光聚合引发剂的适宜光聚合引发剂的组合的具体例,可列举:
(1)光聚合引发剂(a):2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮/光聚合引发剂(b):1-羟基环己基苯基酮/光聚合引发剂(c):双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦这三种的组合、
(2)光聚合引发剂(a):2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮/光聚合引发剂(b):2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮/光聚合引发剂(c):双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦这三种的组合、
(3)光聚合引发剂(a):2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮/光聚合引发剂(b):1-羟基环己基苯基酮和2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮/光聚合引发剂(c):双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦这4种的组合、
(4)光聚合引发剂(a):2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮/光聚合引发剂(b):1-羟基环己基苯基酮和2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮/光聚合引发剂(c):双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦这4种的组合、
(5)光聚合引发剂(a):2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮/光聚合引发剂(b):2-羟基-1-{4-[4-2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮和2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮/光聚合引发剂(c):双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦这4种的组合等。
如上所述,本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物优选包含α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)这至少3个种类的光聚合引发剂,这种情况下,通过各个光聚合引发剂所具有的功能的协同效应,由此:(1)在无氧条件下的状态下对粘着剂层2照射紫外线时,粘着剂组合物所含的具有活性能量射线反应性碳-碳双键的丙烯酸系粘着性聚合物的固化在规定的时间内不言而喻充分进行,(2)在有氧条件下的状态下对粘着剂层2照射紫外线时也是,大幅抑制因氧阻碍的影响导致的固化速度降低,使得粘着剂组合物所含的具有活性能量射线反应性碳-碳双键的丙烯酸系粘着性聚合物的固化在规定的时间内进行至期望的水平。其结果是,首先,(1)关于粘着剂层2中的芯片接合膜(粘接剂层)3的贴合面(延展工序后也没有剥离地密合的面),在照射了紫外线时,容易对粘着剂层2赋予后述的期望范围的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。然后,进一步,(2)关于通过延展工序形成的粘着剂层2中的被割断的芯片接合膜3的剥离部分,在照射了紫外线时,容易避免像以往切割胶带10所见到的那样因为由周围空气中所含的氧导致的具有活性能量射线反应性碳-碳双键的丙烯酸系粘着性聚合物的阻聚所以粘着力不会充分降低、粘着力保持为较高的值,容易对粘着剂层2赋予后述的期望范围的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A。
由此,在拾取工序中,为了拾取带有芯片接合膜的半导体芯片,在对粘着剂层2照射紫外线后,从半导体芯片上部使吸附夹头接触时,能够大幅抑制通过先前工序的延展而从粘着剂层2部分剥离的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分牢固地再固着于因氧阻碍而固化不充分的粘着剂层2所造成的影响,即,能够将再固着的力减弱至能够通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推而容易地剥离的水平,另外,对于不发生粘着剂层2与带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的剥离而密合的面,也能够赋予适宜的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B,因此,后续能够良好地从粘着剂层2拾取带有芯片接合膜的半导体芯片。
作为上述光聚合引发剂的添加量(组合使用2种以上的情况下为其合计量),相对于上述活性能量射线固化性丙烯酸系粘着性聚合物的固体成分100质量份,优选为1.2质量份以上12.0质量份以下的范围。光聚合引发剂的添加量小于1.2质量份的情况下,对于活性能量射线的光反应性不充分,因此即使照射活性能量射线也不会充分引起丙烯酸系粘着性聚合物的光自由基交联反应,其结果是,在有氧条件下和无氧条件下的任一种下,照射紫外线后的粘着剂层2的粘着力降低效果变小,半导体芯片的拾取不良有可能增大。另一方面,光聚合引发剂的添加量大于12.0质量份的情况下,其效果饱和,从经济性的观点考虑不优选。另外,根据光聚合引发剂的种类不同,粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B变得大于期望值,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取不良有时会增大。
某一优选的包含3个种类的光聚合引发剂的实施方式中,α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)各自的添加量优选调整为:相对于上述活性能量射线固化性丙烯酸系粘着性聚合物的固体成分100质量份,上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)为0.8质量份以上5.0质量份以下的范围,上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)为0.2质量份以上5.0质量份以下的范围,上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)为0.2质量份以上2.0质量份以下的范围。
上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)的添加量小于0.8质量份的情况下,粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A有可能不会降低至期望值。另一方面,上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)的添加量大于5.0质量份的情况下,粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B有可能变得大于期望值。另外,切割胶带10的保存稳定性有可能变差。上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)的添加量小于0.2质量份的情况下,粘着剂层2的在有氧条件下和无氧条件下照射紫外线后的粘着力有可能不会降低至期望值。上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)的添加量大于5.0质量份的情况下,其效果饱和,从经济性的观点考虑不优选。另外,切割胶带10的保存稳定性有可能变差。上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)的添加量小于0.2质量份的情况下,粘着剂层2的在有氧条件下和无氧条件下照射紫外线后的粘着力有可能不会降低至期望值。上述酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)的添加量大于2.0质量份的情况下,其效果饱和,从经济性的观点考虑不优选。另外,根据其他光聚合引发剂(a)和(b)的添加量不同,切割胶带10的保存稳定性有可能变差。
上述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)各自的添加量被调整为上述范围内的情况下,如上所述,通过在有氧条件下和无氧条件下的任一种下对粘着剂层2照射紫外线,能够使其粘着力降低至期望的水平,在拾取工序中,能够从粘着剂层2良好地拾取带有芯片接合膜的半导体芯片。
另外,作为该光聚合引发剂的敏化剂,在不损害本发明效果的范围内,可以在活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物中添加甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯等化合物。
[其他]
本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物中,可以在不损害本发明效果的范围内,根据需要另外添加活性能量射线固化性化合物(例如多官能的氨基甲酸酯丙烯酸酯系低聚物等)、增粘剂、填充剂、抗老化剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、流平剂等添加剂。
[活性能量射线反应性碳-碳双键浓度]
本实施方式的活性能量射线固化性粘着剂组合物中,没有特别限定,活性能量射线反应性碳-碳双键浓度优选调整为每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物为0.85meq以上1.50meq以下的范围。如果每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物的活性能量射线反应性碳-碳双键浓度小于0.85meq,则在上述每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物中的交联反应后的残存羟基浓度大的情况下,照射紫外线后的粘着剂层2的粘着力、尤其是在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A不会充分降低,有可能难以在拾取工序中将带有芯片接合膜的半导体芯片从粘着剂层2剥离。
另一方面,在每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物的活性能量射线反应性碳-碳双键浓度大于1.50meq的情况下,其效果逐渐饱和,从经济上的观点考虑不优选。另外,根据丙烯酸系粘着性聚合物的共聚组成不同,在合成时的聚合或反应时容易发生凝胶化,有时合成变得困难。需说明的是,在确认丙烯酸系粘着性聚合物的碳-碳双键含量的情况下,可以通过测定丙烯酸系粘着性聚合物的碘值来计算碳-碳双键含量。
如果活性能量射线反应性碳-碳双键浓度为每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物在0.85meq以上1.50meq以下的范围内,则如上所述,通过在有氧条件下和无氧条件下的任一种下对粘着剂层2照射紫外线,能够使其粘着力降低至期望的水平,在拾取工序中,容易从粘着剂层2良好地拾取带有芯片接合膜的半导体芯片。上述活性能量射线反应性碳-碳双键浓度更优选每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物为0.88meq以上1.46meq以下的范围。这样,上述活性能量射线反应性碳-碳双键浓度优选每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物为0.85meq以上,更优选为0.88meq以上,另外,优选为1.50meq以下,更优选为1.46meq以下。
[粘着剂层的粘着力]
上述切割胶带10的粘着剂层2在23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A为3.50N/25mm以下的范围。在此,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A如上所述,是针对被割断的芯片接合膜(粘接剂层)3的边缘部剥离而暴露于空气中的粘着剂层部分,考虑了由于周围空气中氧所造成的阻聚而不能充分获得紫外线照射带来的粘着力降低效果的、粘着剂层2的照射紫外线后的粘着力。上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A越小越优选,但难以完全防止氧造成的阻聚,其粘着力降低存在极限,另一方面,在用于获得带有芯片接合膜的半导体芯片的一系列工序中,切割胶带10相对于芯片接合膜(粘接剂层)3的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A以外的特性当然也需要考虑,此时,在本发明的粘着剂层中,其下限值优选控制为1.25N/25mm。另外,上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大于3.50N/25mm的情况下,在拾取工序中,对粘着剂层2照射紫外线后,对于位于上推夹具上的切割胶带10上的带有芯片接合膜的半导体芯片,从其上部使拾取用的吸附夹头接触、着落于该半导体芯片表面时,从切割胶带10的粘着剂层2剥离了的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分牢固地再固着于固化不充分的粘着剂层2,达到即使通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提也无法容易地将带有芯片接合膜的半导体芯片从粘着剂层2剥离的程度,即使利用上推夹具从切割胶带10的下表面侧上推,也难以启动从边缘部分的剥离,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取有时受到阻碍。如果进一步增大上推夹具的上推高度(上推量)并想要强行拾取,则半导体芯片发生损伤的风险提高。前述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A优选为1.30N/25mm以上3.00N/25mm以下的范围,更优选为1.35N/25mm以上2.75N/25mm以下的范围。这样,粘着力A优选为1.25N/25mm以上,更优选为1.30N/25mm以上,特别优选为1.35N/25mm以上。另外,粘着力A优选为3.50N/25mm以下,更优选为3.00N/25mm以下,特别优选为2.75N/25mm以下。
上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A为3.50N/25mm以下的范围的情况下,在拾取工序中,对粘着剂层2照射紫外线后,对于位于上推夹具上的切割胶带10上的带有芯片接合膜的半导体芯片,从其上部使拾取用的吸附夹头接触、着落于该半导体芯片表面时,从切割胶带10的粘着剂层2剥离了的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分牢固地再固着于通过紫外线照射而固化不充分的粘着剂层2的现象被大幅抑制,即,再固着的力减弱至带有芯片接合膜的半导体芯片能够通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推而从粘着剂层2容易地剥离的水平,在利用上推夹具从切割胶带10的下表面侧上推时,容易启动从边缘部分的剥离,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取不会受到阻碍。另外,拾取时半导体芯片发生损伤的风险也变低。其结果是,变得能够在拾取工序中从照射紫外线后的粘着剂层2良好地拾取带有芯片接合膜的半导体芯片。
如上所述,在实际的拾取工序中,从切割胶带10的粘着剂层2剥离了的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分再固着于以暴露于空气中的状态照射了紫外线的粘着剂层2时,该再固着的力与以往相比变弱,推测这是基于以下的理由。即,首先,(1)上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A降低至3.50N/25mm以下的水平的粘着剂层2的表面因紫外线照射而固化至期望的水平,被赋予适度的硬度。这样的本实施方式的粘着剂层2与紫外线照射前的粘着剂层2、受到氧造成的阻聚而固化不充分的照射紫外线后的以往的粘着剂层相比,对芯片接合膜3的润湿性、追随性被大幅抑制。另一方面,(2)在实际地拾取带有芯片接合膜的半导体芯片时,从切割胶带10的粘着剂层2剥离了的带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分通过吸附夹头向半导体芯片的接触、着落而再固着于照射紫外线后的粘着剂层2,因此从切割胶带10的下表面侧被夹具上推之前的时间极短。这样一来,对于上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A降低至3.50N/25mm以下的水平的本实施方式的粘着剂层2的表面,即使剥离了的芯片接合膜(粘接剂层)的边缘部分的表面再次接触,在两个层充分融合之前,马上开始从切割胶带10的下表面侧对带有芯片接合膜的半导体芯片进行使用夹具的上推,并转而进行拾取。也就是说,再固着时,能够避免像以往那样将两层间的粘着力保持为高值。
因而认为,在通过延展工序将带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜的边缘部分从粘着剂层2适度地剥离的情况下,与上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A的降低效果相结合,相比于被割断的芯片接合膜(粘接剂层)和粘着剂层不会因延展工序而剥离、两层在最初被贴合以后始终经历密合状态并供于拾取工序的以往方式相比,最初的带有芯片接合膜的半导体芯片的边缘部分的剥离所需的力变小。
本发明中的上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A通过以下记载的方法测定。首先,分别准备切割胶带10和不锈钢板(SUS304·BA板)。切割胶带10裁切为宽度(基材膜1的TD方向)25mm、长度(基材膜1的MD方向)120mm的尺寸。接下来,从剥离了剥离衬垫的切割胶带10的粘着剂层2面侧,使用金属卤化物灯,照射中心波长367nm的紫外线(UV)(照射强度:70mW/cm2、累计光量:150mJ/cm2)后,从粘着剂层2面的端部开始,使用重2kg的橡胶辊,在温度23℃、湿度50%RH的环境下,使橡胶辊以约5mm/秒的速度往复一次,将切割胶带10整齐地向不锈钢板(SUS304·BA板)压接、贴合,作为测定用试验片。静置20分钟后,对于该试验片,使用图4所示的剥离角度自由型的粘着-皮膜剥离解析装置测定粘着力。首先,使用专用夹具,将在不锈钢板4上贴合有切割胶带10的测定用试验片固定、安装于粘着-皮膜剥离解析装置用的平板交叉工作台5,将切割胶带10的端部固定于具有握持夹具(未图示)的荷重传感器7。接下来,在温度23℃、湿度50%RH的环境中,如图4(从正上方观察装置时的概略图)所示,利用传动装置6,使搭载有平板交叉工作台5的旋转工作台8以300mm/分钟的工作台速度V1向着与荷重传感器7相反的方向(箭头V1方向)移动,并且,也使平板交叉工作台5在旋转工作台8上以与工作台速度V1同步的300mm/分钟的剥离速度V2向剥离角度90°的方向(箭头V2方向)移动。由此,能够在将剥离角度保持为90°的同时以300mm/分钟的剥离速度从固定、安装于平板交叉工作台的不锈钢板4剥下切割胶带10。荷重传感器7感知粘着剂层2与基材膜1一起从不锈钢板4被剥下时的荷重,测定粘着力。通过以上的方法,测定切割胶带10相对于不锈钢板(SUS304·BA板)4的剥离角度90°粘着力(单位为N/25mm)。对试验片3样本进行测定,将3样本的值的平均值作为该切割胶带10的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A。
另外,上述切割胶带10的粘着剂层2在23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下的范围。在此,在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B是不考虑由周围氧造成的氧阻碍的影响的粘着力,用于表示粘着剂层2与被粘接体(芯片接合膜3)的贴合面(不剥离而密合的面)的照射紫外线后的粘着力。从拾取性提高的观点考虑,上述照射紫外线后的粘着力B在上述范围内越小越优选,但小于0.25N/25mm的情况下,带有芯片接合膜的半导体芯片有时会在拾取之前的阶段,从切割胶带10的粘着剂层2上的固定位置非有意地脱落,或引起位置偏离。另外,上述在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B大于0.70N/25mm的情况下,在拾取工序中,即使从切割胶带10的下表面侧使用上推夹具进行上推,芯片接合膜3a从粘着剂层2的剥离也难以在芯片接合膜3a的边缘部分剥离之后连续地向中心部进展,有时拾取本身变得困难。另外,如果增大上推夹具的上推高度(上推量)并想要强行进行拾取,则半导体芯片有可能会损伤。前述在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B优选为0.30N/25mm以上0.65N/25mm以下的范围,更优选为0.35N/25mm以上0.60N/25mm以下的范围。这样,粘着力B优选为0.25N/25mm以上,更优选为0.30N/25mm以上,特别优选为0.35N/25mm以上。另外,粘着力B优选为0.70N/25mm以下,更优选为0.65N/25mm以下,特别优选为0.60N/25mm以下。
上述在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下的范围的情况下,在拾取工序中,使用上推夹具从切割胶带10的下表面侧上推时,带有芯片接合膜的半导体芯片的芯片接合膜与粘着剂层2的密合面中,从该密合面外周部朝向中心部的、芯片接合膜从粘着剂层2的剥离容易进展,拾取性变得良好。另外,拾取时半导体芯片发生损伤的风险也变低。
本发明中的上述在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B通过以下记载的方法测定。首先,分别准备切割胶带10和不锈钢板(SUS304·BA板)。切割胶带10裁切为宽度(基材膜1的TD方向)25mm、长度(基材膜1的MD方向)120mm的尺寸。接下来,从剥离了剥离衬垫的切割胶带10的粘着剂层2面的端部开始,使用重2kg的橡胶辊,在温度23℃、湿度50%RH的环境中,使橡胶辊以约5mm/秒的速度往复一次,整齐地向不锈钢板(SUS304·BA板)压接、贴合。静置20分钟后,从切割胶带10的基材膜1侧,使用金属卤化物灯,照射中心波长367nm的紫外线(UV)(照射强度:70mW/cm2、累计光量:150mJ/cm2),作为测定用试验片。对于该试验片,与上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A的测定同样地,使用图4所示的剥离角度自由型的粘着-皮膜剥离解析装置,测定切割胶带10相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的剥离角度90°粘着力(单位为N/25mm)。测定对于试验片3样本进行,将3样本的值的平均值作为该切割胶带10的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。
求出切割胶带10的粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B,从而能够评价粘着剂层中的由氧造成的阻聚的影响。
本实施方式的切割胶带10中,在不损害本发明的效果的范围内,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B没有特别限定,优选为3.00以上5.00以下的范围。上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B为上述范围内的情况下,关于通过切割胶带10的延展工序而形成的、粘着剂层2中的被割断的芯片接合膜(粘接剂层)3的边缘发生剥离的(翘起的)部分,更容易避免在照射了紫外线时由于周围空气中所含的氧造成的阻聚而导致粘着力不会充分降低、粘着力保持为较高的值,即,能够进一步减弱再固着的力,达到能够通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推而更容易地剥离的水平。其结果是,在使用上推夹具从切割胶带10的下表面侧上推时,更容易启动从边缘部分的剥离,能够使最初的带有芯片接合膜的半导体芯片的边缘部分的剥离所需的力更小,因此能够更良好地从照射紫外线后的粘着剂层2拾取带有芯片接合膜的半导体芯片。
[粘着剂层的厚度]
本实施方式的粘着剂层2的厚度没有特别限定,优选为3μm以上30μm以下的范围,更优选为5μm以上20μm以下的范围,特别优选为8μm以上15μm以下的范围。这样,上述厚度优选为3μm以上,更优选为5μm以上,特别优选为8μm以上。另外,厚度优选为30μm以下,更优选为20μm以下,特别优选为15μm以下。粘着剂层2的厚度小于3μm的情况下,尤其是如果多异氰酸酯系交联剂的添加量多,则切割胶带10的粘着力有可能过度降低。这种情况下,对SUS制造的环形框的粘着力不足,在冷延展工序中,有可能切割胶带10从SUS制造的环形框剥落而无法进行正常的延展工序。另外,用作切割芯片接合膜时,有时发生粘着剂层2与芯片接合膜3的密合不良。另一方面,粘着剂层2的厚度大于30μm的情况下,尤其是如果多异氰酸酯系交联剂的添加量多,则对切割胶带10进行了冷延展时,接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,无法经由粘着剂层2而对芯片接合膜3施加充分的外部应力,有可能无法将芯片接合膜3整齐地割断,有可能无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。该情况下,带有芯片接合膜的半导体芯片的拾取不良有可能增大。另外,从经济性的观点考虑也在实用上不太优选。
(锚固涂层)
本实施方式的切割胶带10中,在不损害本发明的效果的范围内,根据切割胶带10的制造条件、制造后的切割胶带10的使用条件等,可以在基材膜1与粘着剂层2之间设置与基材膜1的组成匹配的锚固涂层。通过设置锚固涂层,基材膜1与粘着剂层2的密合力提高。
(剥离衬垫)
另外,在粘着剂层2的与基材膜1相反的表面侧(一方的表面侧),可以根据需要设置剥离衬垫。可作为剥离衬垫使用的材料没有特别限制,可列举例如聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂、纸类等。另外,在剥离衬垫的表面,为了提高粘着剂层2的剥离性,可以实施使用有机硅系剥离处理剂、长链烷基系剥离处理剂、氟系剥离处理剂等进行的剥离处理。剥离衬垫的厚度没有特别限定,可优选使用10μm以上200μm以下的范围的厚度。
(切割胶带的制造方法)
图5为对切割胶带10的制造方法进行说明的流程图。首先,准备剥离衬垫(步骤S101:剥离衬垫准备工序)。接下来,制作作为粘着剂层2的形成材料的粘着剂层2用的涂布溶液(粘着剂层形成用涂布溶液)(步骤S102:涂布溶液制作工序)。涂布溶液例如可以通过将作为粘着剂层2的构成成分的丙烯酸系粘着性聚合物、交联剂和稀释溶剂均匀地混合搅拌来制作。作为溶剂,例如可以使用甲苯、乙酸乙酯等通用的有机溶剂。
然后,使用步骤S102中制作的粘着剂层2用的涂布溶液,在剥离衬垫的剥离处理面上涂布该涂布溶液并干燥,形成规定厚度的粘着剂层2(步骤S103:粘着剂层形成工序)。作为涂布方法没有特别限定,例如可以使用模涂机、缺角轮涂布机(comma coater)(注册商标)、凹版涂布机、辊涂机、反向涂布机等来涂布。另外,作为干燥条件没有特别限定,例如优选在干燥温度80℃以上150℃以下的范围内、干燥时间0.5分钟以上5分钟以下的范围内进行。接下来,制备基材膜1(步骤S104:基材膜准备工序)。然后,在形成于剥离衬垫上的粘着剂层2上贴合基材膜1(步骤S105:基材膜贴合工序)。最后,将形成的粘着剂层2在例如40℃的环境下老化72小时,使丙烯酸系粘着性聚合物与交联剂反应从而使其交联、固化(步骤S106:热固化工序)。通过以上的工序,能够制造在基材膜1上从基材膜侧起依次具备粘着剂层2、剥离衬垫的切割胶带10。需说明的是,本发明中,在粘着剂层2上具备剥离衬垫的层叠体有时也称为切割胶带10。
需说明的是,作为在上述基材膜1上形成粘着剂层2的方法,例示了在剥离衬垫上涂布粘着剂层2用的涂布溶液并干燥,然后在粘着剂层2上贴合基材膜1的方法,但也可以采用在基材膜1上直接涂布粘着剂层2用的涂布溶液并干燥的方法。从稳定生产的观点考虑,优选采用前者的方法。
本实施方式的切割胶带10可以是卷成卷状的形态、宽度宽的片层叠着的形态。另外,还可以是将这些形态的切割胶带10切断为预定的尺寸而形成的片状或胶带状的形态。
<切割芯片接合膜>
本实施方式的切割胶带10也可以以在半导体制造工序中在切割胶带10的粘着剂层2上可剥离地密合、层叠有芯片接合膜(粘接剂层)3的切割芯片接合膜20的形式使用。芯片接合膜(粘接剂层)3用于将经单片化的半导体芯片粘接、连接于引线框、配线基板(支撑基板)。另外,将半导体芯片层叠的情况下,也起到半导体芯片彼此的粘接剂层的作用。这种情况下,第一段的半导体芯片通过芯片接合膜(粘接剂层)3而被粘接于形成有端子的半导体芯片搭载用配线基板,在第一段的半导体芯片上,进一步通过芯片接合膜(粘接剂层)3而粘接有第二段的半导体芯片。第一段的半导体芯片和第二段的半导体芯片的连接端子经由引线而与外部连接端子电连接,第一段的半导体芯片用的引线在压接(芯片接合)时被埋入芯片接合膜(粘接剂层)3、即前述的引线埋入型芯片接合膜(粘接剂层)3中。以下,对于以切割芯片接合膜20的形式使用本实施方式的切割胶带10时的芯片接合膜(粘接剂层)3示出了一例,但不特别限定于该例。
(芯片接合膜)
上述芯片接合膜(粘接剂层)3为由因热而固化的热固化型的粘接剂组合物构成的层。作为上述粘接剂组合物,没有特别限定,可以使用以往公知的材料。作为上述粘接剂组合物的优选方式的一例,可列举例如在包含作为热塑性树脂的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、作为热固性树脂的环氧树脂、和作为针对该环氧树脂的固化剂的酚醛树脂的树脂组合物中添加固化促进剂、无机填料、硅烷偶联剂等而成的热固化性粘接剂组合物。由这样的热固化性粘接剂组合物构成的芯片接合膜(粘接剂层)3具有如下特征而优选:半导体芯片/支撑基板间、半导体芯片/半导体芯片间的粘接性优异,另外还能够赋予电极埋入性和/或引线埋入性等,且在芯片接合工序中能够在低温进行粘接,可在短时间内获得优异的固化,通过密封剂进行模塑后具有优异的可靠性等。
以引线未埋入粘接剂层中的形态使用的通用芯片接合膜与以引线埋入粘接剂层中的形态使用的引线埋入型芯片接合膜中,关于构成其粘接剂组合物的材料的种类,大多基本相同,通过根据各自的目的改变所使用的材料的配合比例、各个材料的物性、特性等,从而被定制为通用芯片接合膜用或引线埋入型芯片接合膜用。另外,作为最终的半导体装置的可靠性没有问题的情况下,引线埋入型芯片接合膜有时也作为通用芯片接合膜使用。即,引线埋入型芯片接合膜不限定于引线埋入用途,同样也能够用于将半导体芯片粘接于因配线等而具有凹凸的基板、引线框等金属基板等的用途。
(通用芯片接合膜用粘接剂组合物)
首先,对通用芯片接合膜用粘接剂组合物的一例进行说明,但不特别限定于该例。作为由粘接剂组合物形成的芯片接合膜3的芯片接合时的流动性指标,可列举例如80℃时的剪切粘度特性,在通用芯片接合膜的情况下,通常80℃时的剪切粘度显示20,000Pa·s以上40,000Pa·s以下的范围、优选25,000Pa·s以上35,000Pa·s以下的范围的值。这样,上述剪切粘度优选为20,000Pa·s以上,更优选为25,000Pa·s以上。另外,剪切粘度优选为40,000Pa·s以下,更优选为35,000Pa·s以下。作为上述通用芯片接合膜用粘接剂组合物的优选方式的一例,可列举如下的粘接剂组合物:在将作为粘接剂组合物的树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,(a)以树脂成分总量为100质量份的方式调整为包含上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物52质量份以上90质量份以下的范围、上述环氧树脂5质量份以上25质量份以下的范围、上述酚醛树脂5质量份以上23质量份以下的范围,(b)相对于上述环氧树脂与上述酚醛树脂的合计量100质量份,以0.1质量份以上0.3质量份以下的范围包含固化促进剂,(c)相对于上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计量100质量份,以5质量份以上20质量份以下的范围包含无机填料。
[含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物]
上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物中,作为共聚物单元,优选至少包含具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。关于上述(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元,从确保适当的粘接力的观点考虑,在含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物总量中,优选以0.5质量%以上6.0质量%以下的范围包含,更优选以2.0质量%以上4.0质量%以下的范围包含。这样,在(甲基)丙烯酸酯共聚物总量中,上述(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元优选为0.5质量%以上,更优选为2.0质量%以上,另外,优选为6.0质量%以下,更优选为4.0质量%以下。另外,含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物还可以根据需要从调整玻璃化转变温度(Tg)的观点考虑而包含苯乙烯、丙烯腈等其他单体作为共聚物单元。
作为上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物的玻璃化转变温度(Tg),优选为-50℃以上30℃以下的范围,从提高作为芯片接合膜的处理性(抑制胶粘性)的观点考虑,更优选为-10℃以上30℃以下的范围。为了使含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物成为这样的玻璃化转变温度,优选使用(甲基)丙烯酸乙酯和/或(甲基)丙烯酸丁酯作为上述具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物的重均分子量Mw优选为50万以上200万以下的范围,更优选为70万以上100万以下的范围。这样,上述Mw优选为50万以上,更优选为70万以上。另外,Mw优选为200万以下,更优选为100万以下。如果重均分子量Mw在上述范围内,则容易使粘接力、耐热性、流动性合适。在此,重均分子量Mw的意思是通过凝胶渗透色谱法测定的标准聚苯乙烯换算值。
作为上述芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物的含有比例,在将粘接剂组合物中的作为树脂成分的该含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、后述的环氧树脂和酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为52质量%以上90质量%以下的范围,更优选为60质量%以上80质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为52质量%以上,更优选为60质量%以上。另外,含有比例优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。
[环氧树脂]
作为环氧树脂没有特别限定,可列举例如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂环式环氧树脂、脂肪族链状环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、烷基苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、联苯酚的二缩水甘油醚化物、萘二酚的二缩水甘油醚化物、苯酚类的二缩水甘油醚化物、醇类的二缩水甘油醚化物、和它们的烷基取代物、卤化物、氢化物等二官能环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂等。另外,也可以使用多官能环氧树脂和含杂环的环氧树脂等通常已知的其他环氧树脂。这些可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
从粘接力、耐热性的观点考虑,上述环氧树脂的软化点优选为70℃以上130℃以下的范围。另外,从使得与后述的酚醛树脂的固化反应充分进行的观点考虑,上述环氧树脂的环氧当量优选为100以上300以下的范围。
关于上述芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述环氧树脂的含有比例,从在芯片接合膜(粘接剂层)3中适当地表现作为热固化型粘接剂的功能这样的观点考虑,在将粘接剂组合物中的作为树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、该环氧树脂和后述的酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为5质量%以上25质量%以下的范围,更优选为10质量%以上20质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。另外,含有比例优选为25质量%以下,更优选为20质量%以下。
[酚醛树脂:针对环氧树脂的固化剂]
作为针对环氧树脂的固化剂,没有特别限定,可列举例如使酚化合物和作为2价连接基的二甲苯化合物在无催化剂或酸催化剂的存在下反应而能够得到的酚醛树脂。作为上述酚醛树脂,可列举例如酚醛清漆型酚醛树脂、甲阶型酚醛树脂、和聚对氧基苯乙烯等聚氧基苯乙烯等。作为酚醛清漆型酚醛树脂,可列举例如苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂、甲酚酚醛清漆树脂、叔丁基苯酚酚醛清漆树脂和壬基苯酚酚醛清漆树脂等。这些酚醛树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。这些酚醛树脂中,苯酚酚醛清漆树脂、苯酚芳烷基树脂有可使芯片接合膜(粘接剂层)3的连接可靠性提高的倾向,因此优选使用。
从粘接力、耐热性的观点考虑,上述酚醛树脂的软化点优选为70℃以上90℃以下的范围。另外,从使与环氧树脂的固化反应充分进行这样的观点考虑,上述酚醛树脂的羟基当量优选为100以上200以下的范围。
从使得上述热固性树脂组合物中的环氧树脂与酚醛树脂的固化反应充分进行这样的观点考虑,相对于全部环氧树脂成分中的环氧基1当量,酚醛树脂优选以该全部酚醛树脂成分中的羟基优选成为0.5当量以上2.0当量以下、更优选成为0.8当量以上1.2当量以下的范围的量进行配合。这样,上述羟基的配合量优选为0.5当量以上,更优选为0.8当量以上。另外,配合量优选为2.0当量以下,更优选为1.2当量以下。依赖于各个树脂的官能团当量因而无法一概而论,例如将粘接剂组合物中的作为树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和该酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,酚醛树脂的含有比例优选为5质量%以上23质量%以下的范围。
[固化促进剂]
另外,上述热固性树脂组合物中,可以根据需要添加叔胺、咪唑类、季铵盐类等固化促进剂。作为这样的固化促进剂,具体而言,可列举例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸酯等,它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。上述固化促进剂的添加量相对于上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计100质量份优选为0.1质量份以上0.3质量份以下的范围。
[无机填料]
此外进一步,在上述热固性树脂组合物中,从控制芯片接合膜(粘接剂层)3的流动性、提高弹性模量的观点考虑,可以根据需要添加无机填料。作为无机填料,可列举例如氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶二氧化硅、非晶二氧化硅等,它们也可以并用1种或2种以上。这些之中,从通用性的观点考虑,优选使用结晶二氧化硅、非晶二氧化硅等。具体而言,优选使用例如平均粒径为纳米尺寸的AEROSIL(注册商标:超微粒子干式二氧化硅)。关于上述芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述无机填料的含有比例,将作为上述树脂成分的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、环氧树脂和酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为5质量%以上20质量%以下的范围。
[硅烷偶联剂]
此外进一步,上述热固性树脂组合物中,从提高对被粘接体的粘接力的观点考虑,可以根据需要添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可列举例如β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、和γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷,它们也可以并用1种或2种以上。上述硅烷偶联剂的添加量相对于上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计100质量份优选为1.0质量份以上7.0质量份以下的范围。
[其他]
此外进一步,上述热固性树脂组合物中,在不损害作为芯片接合膜的功能的范围内,可以添加阻燃剂、离子捕捉剂等。作为阻燃剂,可列举例如三氧化锑、五氧化锑和溴化环氧树脂等。作为离子捕捉剂,可列举例如水滑石类、氢氧化铋、含水氧化锑、特定结构的磷酸锆、硅酸镁、硅酸铝、三唑系化合物、四唑系化合物和联吡啶系化合物等。
(引线埋入型芯片接合膜用粘接剂组合物)
接下来,对引线埋入型芯片接合膜用粘接剂组合物的一例进行说明,但不特别限定于该例。作为由粘接剂组合物形成的芯片接合膜3的芯片接合时的流动性指标,可列举例如80℃时的剪切粘度特性,在引线埋入型芯片接合膜的情况下,通常80℃时的剪切粘度显示200Pa·s以上11,000Pa·s以下的范围、优选2,000Pa·s以上7,000Pa·s以下的范围的值。这样,上述剪切粘度优选为200Pa·s以上,更优选为2,000Pa·s以上。另外,剪切粘度优选为11,000Pa·s以下,更优选为7,000Pa·s以下。作为上述引线埋入型芯片接合膜用粘接剂组合物的优选方式的一例,可列举如下的粘接剂组合物:将粘接剂组合物的作为树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,(a)以树脂成分总量为100质量份的方式调整为包含上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物17质量份以上51质量份以下的范围、上述环氧树脂30质量份以上64质量份以下的范围、上述酚醛树脂19质量份以上53质量份以下的范围,(b)相对于上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计量100质量份,以0.01质量份以上0.07质量份以下的范围包含固化促进剂,(c)相对于上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计量100质量份,以10质量份以上80质量份以下的范围包含无机填料。
[含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物]
上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物优选至少包含具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯作为共聚物单元。引线埋入型芯片接合膜的情况下,由于需要兼顾芯片接合时的流动性提高和固化后的粘接强度确保,因此优选并用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元比率高、分子量低的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元比率低、分子量高的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(B),并用时前者的(A)成分优选包含一定量以上。
即,关于引线埋入型芯片接合膜用粘接剂组合物中的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物,具体而言,优选由“在含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物总量中以5.0质量%以上15.0质量%以下的范围包含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元、玻璃化转变温度(Tg)为-50℃以上30℃以下的范围、重均分子量Mw为10万以上40万以下的范围的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)”和“在含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物总量中以1.0质量%以上7.0质量%以下的范围包含(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的共聚物单元、玻璃化转变温度(Tg)为-50℃以上30℃以下的范围、重均分子量Mw为50万以上90万以下的范围的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(B)”的混合物构成。在此,重均分子量Mw的意思是通过凝胶渗透色谱法测定的标准聚苯乙烯换算值。
上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)的含有比例优选为含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物总量((A)和(B)的合计)中的60质量%以上90质量%以下的范围。另外,根据需要,从调整玻璃化转变温度(Tg)的观点考虑,含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物可以包含苯乙烯、丙烯腈等其他单体作为共聚物单元。
作为上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物整体的玻璃化转变温度(Tg),优选为-50℃以上30℃以下的范围,从提高作为芯片接合膜的处理性(抑制胶粘性)的观点考虑,更优选为-10℃以上30℃以下的范围。为了使含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物成为这样的玻璃化转变温度,作为上述具有碳原子数1~8的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选使用(甲基)丙烯酸乙酯和/或(甲基)丙烯酸丁酯。
关于上述引线埋入型芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物总量((A)和(B)的合计)的含有比例,从芯片接合时的流动性和固化后的粘接强度的观点考虑,将粘接剂组合物中的作为树脂成分的该含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、后述的环氧树脂和酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为17质量%以上51质量%以下的范围,更优选为20质量%以上45质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为17质量%以上,更优选为20质量%以上。另外,含有比例优选为51质量%以下,更优选为45质量%以下。
[环氧树脂]
作为环氧树脂,没有特别限定,可以同样地使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的环氧树脂而例示的树脂同样的树脂。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上,引线埋入型芯片接合膜的情况下,由于需要在确保粘接强度的同时抑制粘接面中的空隙产生,并且赋予引线的良好埋入性,因此优选在控制其流动性、弹性模量的基础上,组合使用2种以上的环氧树脂。
作为引线埋入型芯片接合膜(粘接剂层)3中使用的环氧树脂的优选方式,可列举由常温下为液态的环氧树脂(C)与软化点为98℃以下、优选为85℃以下的环氧树脂(D)的混合物构成的树脂。上述常温下为液态的环氧树脂(C)的含有比例优选为环氧树脂总量((C)和(D)的合计)中的15质量%以上75质量%以下的范围,更优选为30质量%以上50质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为15质量%以上,更优选为30质量%以上。另外,含有比例优选为75质量%以下,更优选为50质量%以下。从使得与后述的酚醛树脂的固化反应充分进行这样的观点考虑,上述环氧树脂的环氧当量优选为100以上300以下的范围。
关于上述芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述环氧树脂的含有比例,从在芯片接合膜(粘接剂层)3中合适地表现作为热固化型粘接剂的功能这样的观点考虑,将粘接剂组合物中的作为树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、该环氧树脂和后述的酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为30质量%以上64质量%以下的范围,更优选为35质量%以上50质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为30质量%以上,更优选为35质量%以上。另外,含有比例优选为64质量%以下,更优选为50质量%以下。
[酚醛树脂:针对环氧树脂的固化剂]
作为针对环氧树脂的固化剂,没有特别限定,可以使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的酚醛树脂所例示的物质相同的物质。从粘接力、流动性的观点考虑,上述酚醛树脂的软化点优选为70℃以上115℃以下的范围。另外,从使得与环氧树脂的固化反应充分进行这样的观点考虑,上述酚醛树脂的羟基当量优选为100以上200以下的范围。
从使得上述热固性树脂组合物中的环氧树脂与酚醛树脂的固化反应充分进行这样的观点考虑,优选相对于全部环氧树脂成分中的环氧基1当量,以该全部酚醛树脂成分中的羟基优选成为0.5当量以上2.0当量以下、从兼顾芯片接合时的流动性这样的观点考虑更优选成为0.6当量以上1.0当量以下的范围的量来配合酚醛树脂。这样,全部酚醛树脂成分中的羟基的配合量优选为0.5当量以上,更优选为0.6当量以上,另外,优选为2.0当量以下,更优选为1.0当量以下。虽然依赖于各个树脂的官能团当量因而无法一概而论,但例如将粘接剂组合物中的作为树脂成分的上述含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、上述环氧树脂和该酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,酚醛树脂的含有比例优选为19质量%以上53质量%以下的范围。
[固化促进剂]
另外,上述热固性树脂组合物中,可以根据需要添加叔胺、咪唑类、季铵盐类等固化促进剂。作为这样的固化促进剂,可以同样地使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的固化促进剂所例示的物质同样的物质。从抑制粘接面中的空隙产生的观点考虑,相对于上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计100质量份,上述固化促进剂的添加量优选为0.01质量份以上0.07质量份以下的范围。
[无机填料]
此外进一步,上述热固性树脂组合物中,从提高芯片接合膜(粘接剂层)3的处理性、调整芯片接合时的流动性、赋予触变性、提高粘接强度等观点考虑,可以根据需要添加无机填料。作为无机填料,可以同样地使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的无机填料所例示的物质同样的物质,这些当中,从通用性的观点考虑,优选使用二氧化硅填料。关于上述芯片接合膜(粘接剂层)3中的上述无机填料的含有比例,从芯片接合时的流动性、冷延展时的割断性和粘接强度的观点考虑,将上述作为树脂成分的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、环氧树脂和酚醛树脂的合计量作为基准的100质量份的情况下,优选为10质量%以上80质量%以下的范围,更优选为15质量%以上50质量%以下的范围。这样,上述含有比例优选为10质量%以上,更优选为15质量%以上。另外,含有比例优选为80质量%以下,更优选为50质量%以下。
上述无机填料中,出于提高芯片接合膜(粘接剂层)3的冷延展时的割断性、充分表现固化后的粘接力的目的,优选混合平均粒径不同的2种以上的无机填料。具体而言,优选使用平均粒径为0.1μm以上5μm以下的范围的无机填料作为以无机填料的总质量为基准计占80质量%以上的比例的主要无机填料成分。在需要抑制由于芯片接合膜(粘接剂层)3的流动性变得过高导致的半导体芯片制造工序中的芯片接合膜3的发泡、提高固化后的粘接强度的情况下,优选以无机填料的总质量为基准以20质量%的配合量将平均粒径小于0.1μm的无机填料与上述主要无机填料成分并用。
[硅烷偶联剂]
此外进一步,上述热固性树脂组合物中,从提高对被粘接体的粘接力的观点考虑,可以根据需要添加硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂,可以同样地使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的硅烷偶联剂所例示的物质同样的物质。从抑制粘接面中的空隙产生的观点考虑,上述硅烷偶联剂的添加量相对于上述环氧树脂和上述酚醛树脂的合计100质量份优选为0.5质量份以上2.0质量份以下的范围。
[其他]
此外进一步,上述热固性树脂组合物中,可以在不损害作为芯片接合膜3的功能的范围内添加阻燃剂、离子捕捉剂等。作为这些阻燃剂、离子捕捉剂,可以同样地使用与上述作为通用芯片接合膜用粘接剂组合物用的阻燃剂、离子捕捉剂所例示的物质同样的物质。
(芯片接合膜(粘接剂层)的厚度)
上述芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度没有特别限定,为了确保粘接强度、适当地埋入半导体芯片连接用的引线,或为了充分填充基板的配线电路等的凹凸,优选为5μm以上200μm以下的范围。如果芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度小于5μm,则半导体芯片与引线框、配线基板等的粘接力有可能变得不充分。另一方面,如果芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度大于200μm,则不仅不经济,而且对半导体装置的小型薄膜化的应对容易变得不充分。需说明的是,在粘接性高、另外能够使半导体装置薄型化的方面,膜状粘接剂的膜厚更优选为10μm以上100μm以下的范围,特别优选为20μm以上75μm以下的范围。这样,芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度优选为5μm以上,更优选为10μm以上,特别优选为20μm以上。另外,厚度优选为200μm以下,更优选为100μm以下,特别优选为75μm以下。
更具体而言,作为用作通用芯片接合膜(粘接剂层)时的厚度,优选例如5μm以上且小于30μm的范围、特别是10μm以上25μm以下的范围,作为用作引线埋入型芯片接合膜(粘接剂层)时的厚度,优选例如30μm以上100μm以下的范围、特别是40μm以上80μm以下的范围。这样,用作通用芯片接合膜(粘接剂层)时的厚度优选5μm以上,更优选10μm以上。另外,该厚度优选小于30μm,更优选25μm以下。进一步,用作引线埋入型芯片接合膜(粘接剂层)时的厚度优选30μm以上,更优选40μm以上。另外,该厚度优选100μm以下,更优选80μm以下。
(芯片接合膜的制造方法)
上述芯片接合膜(粘接剂层)3例如如以下那样来制造。首先,准备剥离衬垫。需说明的是,作为该剥离衬垫,可以使用与切割胶带10的粘着剂层2上配置的剥离衬垫相同的衬垫。接下来,制作作为芯片接合膜(粘接剂层)3的形成材料的芯片接合膜(粘接剂层)3用的涂布溶液。涂布溶液例如可以通过将包含上述那样的作为芯片接合膜(粘接剂层)3的构成成分的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、环氧树脂、针对环氧树脂的固化剂、无机填料、固化促进剂和硅烷偶联剂等的热固性树脂组合物与稀释溶剂均匀地混合分散来制作。作为溶剂,例如可以使用甲基乙基酮、环己酮等通用的有机溶剂。
接下来,对于芯片接合膜(粘接剂层)3用的涂布溶液,在成为临时支撑体的上述剥离衬垫的剥离处理面上涂布该涂布溶液并干燥,形成规定厚度的芯片接合膜(粘接剂层)3。然后,将另外的剥离衬垫的剥离处理面贴合在芯片接合膜(粘接剂层)3上。作为涂布方法没有特别限定,例如可以使用模涂机、缺角轮涂布机(comma coater)(注册商标)、凹版涂布机、辊涂机、反向涂布机等进行涂布。另外,作为干燥条件,优选例如在干燥温度为60℃以上200℃以下的范围内、干燥时间为1分钟以上90分钟以下的范围内进行。需说明的是,本发明中,在芯片接合膜(粘接剂层)3的两面或单面具备剥离衬垫的层叠体有时也称为芯片接合膜(粘接剂层)3。
(切割芯片接合膜的制造方法)
作为上述切割芯片接合膜20的制造方法没有特别限定,可以通过以往公知的方法来制造。例如关于上述切割芯片接合膜20,首先分别准备切割胶带10和芯片接合膜3,接下来,分别剥离切割胶带10的粘着剂层2和芯片接合膜(粘接剂层)3的剥离衬垫,例如利用热辊层压机等压接辊将切割胶带10的粘着剂层2和芯片接合膜(粘接剂层)3压接、贴合即可。作为贴合温度,没有特别限定,例如优选为10℃以上100℃以下的范围,作为贴合压力(线压),例如优选为0.1kgf/cm以上100kgf/cm以下的范围。需说明的是,本发明中,关于切割芯片接合膜20,在粘着剂层2和芯片接合膜(粘接剂层)3上具备剥离衬垫的层叠体有时也称为切割芯片接合膜20。切割芯片接合膜20中,在粘着剂层2和芯片接合膜(粘接剂层)3具备的剥离衬垫在将切割芯片接合膜20供于工作时剥离即可。
上述切割芯片接合膜20可以是卷成卷状的形态、宽度宽的片层叠着的形态。另外,也可以是将这些形态的切割胶带10切断为预定尺寸而形成的片状或胶带状的形态。
例如如日本特开2011-159929号公报公开的那样,也可以制造成在剥离基材(剥离衬垫)上以岛状形成有多个预切割加工成构成半导体元件的晶片形状的粘接剂层(芯片接合膜3)和粘着膜(切割胶带10)的膜卷状的形态。这种情况下,切割胶带10形成为比芯片接合膜(粘接剂层)3直径大的圆形,芯片接合膜(粘接剂层)3形成为比半导体晶片30直径大的圆形。作为这样的膜卷状的形态,在实施预切割加工时,为了不切掉多余的切割胶带10而连续且良好地剥离除去,有时切割胶带10进行局部的加热和或冷却处理。在此,加热的温度可适当选择,优选为30℃以上120℃以下的范围。加热时间可适当选择,优选为0.1秒以上10秒以下的范围。本发明的切割胶带10具有一定的耐热性,因此即使假设在120℃的高温实施加热处理,该处理中也不会有特别的问题。
<半导体芯片的制造方法>
图6为对使用了在本实施方式的切割胶带10的粘着剂层2上层叠有芯片接合膜(粘接剂层)3的切割芯片接合膜20的、带有芯片接合膜的半导体芯片的制造方法进行说明的流程图。另外,图7为示出在切割芯片接合膜20的切割胶带10的外缘部(粘着剂层2露出部)粘贴有环形框(晶片环)40、在中心部的芯片接合膜(粘接剂层)3上粘贴有经单片化的半导体晶片(多个半导体芯片)的状态的概略图。此外进一步,图8(a)~(f)为示出通过激光照射而形成有多个改性区域的半导体晶片的磨削工序和多个经割断的半导体晶片(多个半导体芯片)向切割芯片接合膜20的贴合工序的一例的截面图。图9(a)~(f)为示出用于从被贴合、保持于切割芯片接合膜20上的多个经割断的薄膜半导体晶片获得各个带有芯片接合膜的半导体芯片的、包含延展~拾取为止的一系列工序的制造方法的一例的截面图。
(使用了切割芯片接合膜20的半导体芯片的制造方法)
使用了切割芯片接合膜20的半导体芯片的制造方法没有特别限定,根据以往公知的方法即可,对此,举出基于SDBG(Stealth Dicing Before Griding,磨削前隐形切割)的制造方法为例进行说明。
首先,如图8(a)所示,例如准备在以硅为主成分的半导体晶片W的第一面Wa上搭载有多个集成电路(未图示)的半导体晶片W(图6的步骤S201:准备工序)。然后,将具有粘着面Ta的晶片加工用胶带(背磨胶带)T贴合在半导体晶片W的第1面Wa侧。
接下来,如图8(b)所示,在半导体晶片W被保持于晶片加工用胶带T上的状态下,从与晶片加工用胶带T相反的一侧、即半导体晶片的第二面Wb侧,沿着其格子状的切割预定线X,对半导体晶片W向晶片内部照射集光点对准激光,利用多光子吸收造成的烧蚀,在半导体晶片W内形成改性区域30b(图6的步骤S202:改性区域形成工序)。改性区域30b是用于通过磨削工序将半导体晶片W割断、分离为半导体芯片单元的脆弱化区域。关于在半导体晶片W中通过激光照射沿着切割预定线形成改性区域30b的方法,例如可以参照日本专利第3408805号公报、日本特开2002-192370号公报、日本特开2003-338567号公报等中公开的方法。
接下来,如图8(c)所示,在半导体晶片W被保持于晶片加工用胶带T上的状态下,通过从第2面Wb的磨削加工,将半导体晶片W薄膜化至预定的厚度。在此,从半导体装置的薄型化的观点考虑,经薄膜化的半导体晶片30的厚度调节为优选100μm以下、更优选10μm以上50μm以下的厚度。这样,经薄膜化的半导体晶片30的厚度优选10μm以上,另外,优选100μm以下,更优选50μm以下。本磨削、薄膜化工序中,经薄膜化的半导体晶片30在施加了磨削砂轮的磨削负荷时,以图8(b)中形成的改性区域30b为起点,龟裂在垂直方向上生长,沿着与切割预定线X对应的割断线30c,在晶片加工用胶带T上割断、单片化为多个半导体芯片30a。
接下来,如图8(d)、(e)所示,将被保持于晶片加工用胶带T上的多个半导体芯片30a贴合于另外准备的切割芯片接合膜20的芯片接合膜3(图6的步骤S204:贴合工序)。本工序中,将剥离衬垫从切割成圆形的切割芯片接合膜20的粘着剂层2和芯片接合膜(粘接剂层)3剥离后,如图7所示,在切割芯片接合膜20的切割胶带10的外缘部(粘着剂层2露出部)粘贴环形框(晶片环)40,并且在层叠于切割胶带10的粘着剂层2的上中央部的芯片接合膜(粘接剂层)3上粘贴被保持于晶片加工用胶带T上的多个半导体芯片30a。之后,如图8(f)所示,从薄膜的多个半导体芯片30a剥掉晶片加工用胶带T。粘贴是在利用压接辊等按压装置进行按压的同时进行。粘贴温度没有特别限定,例如优选为20℃以上130℃以下的范围,从减小半导体芯片30a的翘曲的观点考虑,更优选为40℃以上100℃以下的范围。这样,粘贴温度优选为20℃以上,更优选为40℃以上。另外,粘贴温度优选为130℃以下,更优选为100℃以下。粘贴压力没有特别限定,优选为0.1MPa以上10.0MPa以下的范围。本发明的切割胶带10具有一定的耐热性,因此即使粘贴温度为高温,其处理中也不会有特别的问题。
接下来,在切割芯片接合膜20中的切割胶带10的粘着剂层2上粘贴环形框40后,如图9(a)所示,将伴有多个半导体芯片30a的该切割芯片接合膜20固定于延展装置的保持工具41。如图9(b)所示,沿割断线30c割断的薄膜的半导体晶片30(多个半导体芯片30a)按照能够单片化为多个带有芯片接合膜的半导体芯片30a的方式,在其下表面侧,粘贴有在后续工序中会沿着切割预定线X割断的芯片接合膜3。
接下来,相对低温(例如-30℃以上0℃以下)的条件下的第一延展工序、即冷延展工序如图9(c)所示地进行,切割芯片接合膜20的芯片接合膜(粘接剂层)3被割断为与半导体芯片30a的尺寸相对应的小片的芯片接合膜(粘接剂层)3a,得到带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a(图6的步骤S205:冷延展工序)。本工序中,延展装置所具备的中空圆柱形状的上推构件(未图示)在切割芯片接合膜20的下侧抵接于切割胶带10并上升,贴合有经单片化的半导体晶片30(多个半导体芯片30a)的切割芯片接合膜20的切割胶带10按照在包括半导体晶片30的径向和周向的二维方向上被拉伸的方式延展。通过冷延展,由于切割胶带10的向全部方向的拉伸而产生的内部应力作为外部应力向粘贴于经单片化的半导体晶片30(多个半导体芯片30a)的芯片接合膜3传递。通过该外部应力,低温下脆化的芯片接合膜3被割断为与半导体芯片30a相同尺寸的小片的芯片接合膜3a,得到带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a。
上述冷延展工序中的温度条件例如为-30℃以上0℃以下,优选为-20℃以上-5℃以下的范围,更优选为-15℃以上-5℃以下的范围,特别优选为-15℃。这样,温度条件优选为-30℃以上,更优选为-20℃以上,优选为0℃以下,更优选为-5℃以下,特别优选为-15℃。
上述冷延展工序中的延展速度(中空圆柱状的上推构件上升的速度)优选为0.1mm/秒以上1000mm/秒以下的范围,更优选为10mm/秒以上300mm/秒以下的范围。这样,延展速度优选为0.1mm/秒以上,更优选为10mm/秒以上。另外,延展速度优选为1000mm/秒以下,更优选为300mm/秒以下。另外,上述冷延展工序中的延展量(中空圆柱状的上推构件的上推高度)优选为3mm以上16mm以下的范围。
在此,关于本发明的切割胶带10,首先,由于该基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2被调整为165MPa以上260MPa以下的适当范围,因此通过切割胶带10向全部方向的冷延展而产生的内部应力作为外部应力向在含有特定的活性能量射线固化性粘着剂组合物而成的粘着剂层2上密合的芯片接合膜3有效地传递,其结果是,芯片接合膜3整齐且成品率良好地被割断。进一步,关于本发明的切割胶带10,由于该粘着剂层2由以具有特定羟值的丙烯酸系粘着性聚合物和特定量的多异氰酸酯系交联剂为主成分的粘着剂组合物构成,该多异氰酸酯系交联剂的异氰酸酯基(-NCO)与该丙烯酸系粘着性聚合物的羟值(-OH)的当量比(-NCO)/(-OH)被控制在0.14以上1.32以下,因此对于交联反应后的粘着剂层2,可赋予在芯片接合膜3被割断的瞬间在芯片接合膜的边缘部与其正下方的粘着剂层2之间的界面能够传递适度冲击的硬度、以及能够传递从芯片接合膜3离开的方向的应力的凝聚力,并且,还能够赋予对芯片接合膜3的适度初始密合力。其结果是,通过冷延展而被割断的保持半导体芯片30a的小片的芯片接合膜3a(粘接剂层)中,可促进其边缘部分(四方周围部分)从切割胶带10的粘着剂层2的适度剥落,适度地形成从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态。另外,这种情况下,由于对上述芯片接合膜3和粘着剂层2施加的应力、以及对芯片接合膜3的初始密合力被适度地抑制,因此经割断的芯片接合膜不会从粘着剂层2过度地剥离,能够充分确保切口宽度,也能够避免因半导体芯片彼此的冲突造成的损伤和从粘着剂层2上的固定位置的偏离等。
需说明的是,图9(c)中,为了方便,按照保持半导体芯片30a的小片的芯片接合膜3a(粘接剂层)的边缘部分密合于切割胶带10的粘着剂层2的方式进行图示,实际上如图10的放大截面图所示,保持半导体芯片30a的小片的芯片接合膜3a(粘接剂层)的边缘部分从切割胶带10的粘着剂层2适度地剥离,芯片接合膜3a(粘接剂层)的中央部分密合于切割胶带10的粘着剂层2。
上述冷延展工序后,将延展装置的中空圆柱形状的上推构件降下,解除切割胶带10中的延展状态。
接下来,相对高温(例如10℃以上30℃以下)的条件下的第二延展工序、即常温延展工序如图9(d)所示那样进行,带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a间的距离(切口宽度)变宽。本工序中,延展装置所具备的圆柱状的桌台(未图示)在切割芯片接合膜20的下侧抵接于切割胶带10并上升,切割芯片接合膜20的切割胶带10被延展(图6的步骤S206:常温延展工序)。通过利用常温延展工序来充分确保带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a间的距离(切口宽度),从而能够提高基于CCD相机等的半导体芯片30a的辨识性,并且,能够防止在拾取时由于邻接的半导体芯片30a彼此接触而发生的带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a彼此的再粘接。其结果是,后述的拾取工序中,带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a的拾取性提高。
需说明的是,图9(d)中也是,为了方便,按照保持半导体芯片30a的小片的芯片接合膜3a(粘接剂层)的边缘部分密合于切割胶带10的粘着剂层2的方式进行图示,但实际上如图10的放大截面图所示,保持半导体芯片30a的小片的芯片接合膜3a(粘接剂层)的边缘部分从切割胶带10的粘着剂层2适度地剥离,芯片接合膜3a(粘接剂层)的中央部分密合于切割胶带10的粘着剂层2。常温延展时,与冷延展时相比,环境温度越高,芯片接合膜3a(粘接剂层)与粘着剂层2密合的部分的密合力越高,另外,能够抑制切割胶带10产生的拉伸应力并进行延展。因而,通过常温延展工序,从图9(c)的冷延展后的芯片接合膜3a的剥离状态起,有时进行轻微的剥离,但不会进行过度的剥离。
上述常温延展工序中的温度条件例如为10℃以上,优选为15℃以上30℃以下的范围。这样,温度条件优选为10℃以上,更优选为15℃以上,另外,优选为30℃以下。
常温延展工序中的延展速度(圆柱状的桌台上升的速度)例如为0.1mm/秒以上50mm/秒以下的范围,优选为0.3mm/秒以上30mm/秒以下的范围。这样,延展速度优选为0.1mm/秒以上,更优选为0.3mm/秒以上。另外,延展速度优选为50mm/秒以下,更优选为30mm/秒以下。另外,常温延展工序中的延展量例如为3mm以上20mm以下的范围。
通过桌台的上升使切割胶带10进行常温延展后,桌台将切割胶带10真空吸附。然后,在维持基于桌台的该吸附的状态下,桌台一边工作一边下降,解除切割胶带10中的延展状态。在解除延展状态后抑制切割胶带10上的带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a的切口宽度变窄的方面,优选在切割胶带10真空吸附于桌台的状态下,通过热风吹送使切割胶带10中的比半导体芯片30a保持区域更靠外侧的圆周部分加热收缩(热收缩),消除因延展而产生的切割胶带10的松弛,从而保持绷紧状态。上述加热收缩后,解除基于桌台的真空吸附状态。上述热风的温度根据基材膜1的物性、热风吹出口与切割胶带10的距离、以及风量等调整即可,例如优选200℃以上250℃以下的范围。另外,热风吹出口与切割胶带10的距离例如优选为15mm以上25mm以下的范围。另外,风量例如优选35L/分钟以上45L/分钟以下的范围。需说明的是,进行加热收缩工序时,一边使延展装置的工作台以例如3°/秒以上10°/秒以下的范围的旋转速度旋转,一边沿着切割胶带10的比半导体芯片30a保持区域更靠外侧的圆周部分进行热风吹送。
本发明的切割胶带10中,由于适当地使用了含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)的树脂组合物所构成的树脂膜作为该基材膜1,因此对于由利用金属离子进行了交联的离聚物构成的热塑性交联树脂(IO)所引起的延展后的应变,加热时的恢复力充分大,即热收缩性大。因此,上述加热收缩工序中,将高温的热风吹向因延展而产生的切割胶带10的松弛部分(圆周部分)时,能够使切割胶带10的圆周部分没有问题地加热收缩、解除松弛,因此能够通过切割胶带10的绷紧状态来维持因常温延展而变宽的切口宽度。
图11为在经历上述冷延展工序~收缩工序后,从半导体芯片30a的背面侧(基材膜侧)通过显微镜观察小片芯片接合膜3a的边缘部分从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态时的放大平面图。关于小片的芯片接合膜3a从粘着剂层2剥离的边缘部分的面积,在不损害本发明的效果的范围内,没有特别限定,例如在图11所示的从半导体芯片30a的背面侧(基材膜侧)观察到的被保持于粘着剂层2上的一个小片的芯片接合膜3a的状态9(相当于图10的9部分)中,将从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分(斜线部)的面积设为S1、将小片的芯片接合膜3a的密合于粘着剂层2的部分(白部)的面积设为S2时,从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分的面积S1的比例相对于小片的芯片接合膜3a整体的面积(=S1+S2)优选为10%以上45%以下的范围。更优选为15%以上40%以下的范围。这样,上述面积S1的比例优选为10%以上,更优选为15%以上,另外,优选为45%以下,更优选为40%以下。
上述面积S1的比例小于10%的情况下,带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a从粘着剂层2剥离所需的扭矩的力中,有可能无法充分反映在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A的降低效果、即降低带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的边缘部分的剥离所需的力的效果。其结果是,后述的拾取时从切割胶带10的下表面侧使用上推夹具进行上推时,难以启动从边缘部分的剥离,因此与以往相比,几乎确认不到带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取性提高效果,或该效果仅为一点点。
上述面积S1的比例大于45%的情况下,即,冷延展工序中如果接合膜3从粘着剂层2过度地剥离,则无法经由粘着剂层2而向芯片接合膜3赋予充分的外部应力,有可能无法将芯片接合膜3整齐地割断,有可能无法充分确保切口宽度,或切口宽度不均匀。另外,在以后的制造工序中有可能非有意地发生带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的位置偏离、或脱离。进一步,后述的拾取工序中,过度地剥离的芯片接合膜再固着于粘着剂层2时,其再固着面积变得过大,因此即使粘着剂层2由满足本发明要件的活性能量射线固化性的粘着剂组合物构成,为了通过从切割胶带10的下表面侧进行的夹具上推来进行剥离,有可能需要与该大小的再固着面积的增大相对应的大能量。其结果是,带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取成品率降低。
换言之,上述面积S1是通过延展而剥离的芯片接合膜3a的边缘部分与暴露于空气中的以有氧条件下的状态照射了紫外线的粘着剂层2在后续工序的拾取工序中在使用上推夹具从切割胶带10的下表面侧上推之前,由于吸附夹头的接触、着落而瞬间再固着的面积。因而,上述面积S1的比例为10%以上40%以下的范围的情况下,通过应用在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A被调整为3.50N/25mm的粘着剂层2,容易最有效地表现出带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的边缘部分的剥离所需的力的降低功能。另一方面,相对于小片的芯片接合膜3a整体的面积的比例为55%以上90%以下的范围的芯片接合膜3a与粘着剂层2密合的上述面积S2的部分中,粘着剂层2的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B被调整为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下,因此芯片接合膜3a从粘着剂层2的剥离容易从芯片接合膜3a的边缘部分的剥离连续地向中心部进展。后续工序的拾取工序中,将带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a从粘着剂层2剥离所需的总能量为上述面积S1的部分和面积S2的部分中各自的剥离力降低效果的总和,本实施方式的切割胶带10在上述面积S1和面积S2的比例的平衡中,容易使该总能量比以往小。
求出上述面积S1和面积S2的比例的方法没有特别限定,可以按照以往公知的方法求出。可列举例如:对于从半导体芯片的背面侧(基材膜侧)用显微镜观察经割断的小片芯片接合膜3a的边缘部分从切割胶带10的粘着剂层2部分剥离的状态时的图像,使用图像处理软件等,将对应于上述面积S1的部分和对应于上述面积S2的部分进行二值化,求出各自的的面积比例的方法;将图像印刷于纸等,沿着其形状切出各个部分并测定质量,根据其质量比率求出各自的面积比例的方法等。
接下来,对于切割胶带10,通过从基材膜1侧照射活性能量射线而使粘着剂层2固化、收缩,降低粘着剂层2对芯片接合膜3a的粘着力(图6的步骤S207:活性能量射线照射工序)。在此,作为上述后照射所使用的活性能量射线,可列举紫外线、可见光线、红外线、电子束、β线、γ线等。这些活性能量射线中,优选紫外线(UV)和电子束(EB),特别优选使用紫外线(UV)。作为用于照射上述紫外线(UV)的光源没有特别限定,例如可以使用黑光灯、紫外线荧光灯、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙灯等。另外,也可以使用ArF准分子激光器、KrF准分子激光器、准分子灯或同步辐射光等。上述紫外线(UV)的照射光量没有特别限定,例如优选为100mJ/cm2以上2,000J/cm2以下的范围,更优选为150mJ/cm2以上1,000J/cm2以下的范围。这样,照射光量优选为100mJ/cm2以上,更优选为150mJ/cm2以上。另外,照射光量优选为2,000J/cm2以下,更优选为1,000J/cm2以下。
在此,关于本发明的切割胶带10,如上所述,活性能量射线固化性粘着剂组合物包含具有活性能量射线反应性碳-碳双键的丙烯酸系粘着性聚合物,对于含有该活性能量射线固化性粘着剂组合物而成的粘着剂层2,在有氧条件下和无氧条件下以累计光量为150mJ/cm2的方式照射了紫外线的情况下,按照23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A(剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟)为3.50N/25mm以下的范围,在23℃下相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B(剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟)为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下的范围的方式,调整了基于粘着剂层2的交联反应的固化状态,因此能够使将带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a从粘着剂层2剥离时所需的力比以往小。其结果是,后述的拾取工序中,带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取性变得良好。这种情况下,作为活性能量射线反应性碳-碳双键浓度,优选调整为每1g活性能量射线固化性粘着剂组合物为0.85meq以上1.50meq以下的范围内的值。
接下来,进行从切割胶带10的紫外线(UV)照射后的粘着剂层2剥取经单片化的各个带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a的所谓拾取(图6的步骤S208:剥离(拾取)工序)。
作为上述拾取的方法,可列举例如如下方法,即:如图9(e)所示,对于使吸附夹头50接触、着落于半导体芯片30a的表面的带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a,通过上推销(针)60将切割胶带10的基材膜1的第2面上推,从而促进带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a从边缘部的剥离,并且如图9(f)所示,对于被上推的带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a,利用拾取装置(未图示)的吸附夹头50进行吸取、上提,从而从切割胶带10的粘着剂层2进行剥取的方法等。由此,可得到带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a。
作为拾取条件,只要是实用上可容许的范围则没有特别限定,通常,上推销(针)60的上推速度大多设定在1mm/秒以上100mm/秒以下的范围内,但在半导体芯片30a的厚度(半导体晶片的厚度)薄至100μm的情况下,从抑制薄膜的半导体芯片30a的损伤的观点考虑,优选设定在1mm/秒以上20mm/秒以下的范围内。从一并考虑生产率的观点出发,更优选可设定在5mm/秒以上20mm/秒以下的范围内。这样,上推速度优选为1mm/秒以上,更优选为5mm/秒以上。另外,上推速度优选为100mm/秒以下,更优选为20mm/秒以下。
另外,关于能够不损伤地拾取半导体芯片30a的上推销的上推高度,例如从与上述同样的观点考虑,优选可设定在100μm以上600μm以下的范围内,从减轻对半导体薄膜芯片的应力的观点考虑,更优选可设定在100μm以上450μm以下的范围内。从一并考虑生产率的观点出发,特别优选可设定在100μm以上350μm以下的范围内。可以说这样的能够使上推高度更小的切割胶带的拾取性优异。
如以上说明的那样,关于由基材膜1和粘着剂层2构成的本发明的切割胶带10,在半导体制造工序中,在以在切割胶带10的粘着剂层2上可剥离地密合、层叠有芯片接合膜(粘接剂层)3的切割芯片接合膜20的形式使用的情况下,即使在贴合引线埋入型芯片接合膜那样的流动性高、厚度厚的芯片接合膜而使用的情况下,也能通过冷延展而将芯片接合膜3良好地割断,并且,割断后的芯片接合膜3a中,形成其边缘部分从切割胶带10的粘着剂层2适度地剥离的状态,可大幅抑制如下现象:被割断的各个带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的芯片接合膜3a剥离后的状态的边缘部分牢固地再固着于照射紫外线后的粘着剂层2,达到即使通过从切割胶带的下表面侧进行的夹具上推和利用吸附夹头进行的吸取、上提也无法容易地剥离的程度;能够将带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a从切割胶带10的照射紫外线后的粘着剂层2良好地拾取。
需说明的是,图9(a)~(f)中说明的制造方法为使用了切割芯片接合膜20的半导体芯片30a的制造方法的一例(SDBG),将切割胶带10以切割芯片接合膜20的形式使用的方法不限定于上述方法。即,切割芯片接合膜20只要在切割时粘贴于半导体晶片30,则能够不限定于上述方法而使用。
其中,本发明的切割胶带10在DBG、隐形切割、SDBG等那样的用于获得薄膜半导体芯片的制造方法中,作为用于与引线埋入型芯片接合膜一体化而用作切割芯片接合膜20的切割胶带是合适的。当然,也能够与通用芯片接合膜一体化而使用。
<半导体装置的制造方法>
以下对于搭载有使用切割芯片接合膜20制造的半导体芯片的半导体装置进行具体说明,该切割芯片接合膜20通过将应用本实施方式的切割胶带10与芯片接合膜3一体化而成。
半导体装置(半导体封装)例如可以通过将上述带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a在半导体芯片搭载用支撑构件或半导体芯片上加热压接使其粘接,然后经过引线接合工序和基于密封材料的密封工序等工序来获得。
图12为搭载有使用切割芯片接合膜20制造的半导体芯片的层叠构成的半导体装置的一个方式的示意截面图,该切割芯片接合膜20通过将应用本实施方式的切割胶带10和引线埋入型芯片接合膜3一体化而成。图12所示的半导体装置70具备半导体芯片搭载用支撑基板71、经固化的芯片接合膜(粘接剂层)3a1、3a2、第一段的半导体芯片30a1、第二段的半导体芯片30a2以及密封材料75。半导体芯片搭载用支撑基板71、经固化的芯片接合膜3a1和半导体芯片30a1构成了半导体芯片30a2的支撑构件76。
在半导体芯片搭载用支撑基板71的一个面配置有多个外部连接端子72,在半导体芯片搭载用支撑基板71的另一个面配置有多个端子73。半导体芯片搭载用支撑基板71具有用于将半导体芯片30a1和半导体芯片30a2的连接端子(未图示)与外部连接端子72电连接的引线74。半导体芯片30a1通过经固化的芯片接合膜3a1而以填埋来自外部连接端子72的凹凸的方式被粘接于半导体芯片搭载用支撑基板71。半导体芯片30a2通过经固化的芯片接合膜3a2而被粘接于半导体芯片30a1。半导体芯片30a1、半导体芯片30a2和引线74由密封材料75密封。这样,引线埋入型芯片接合膜3a可适宜地用于重叠多个半导体芯片30a的层叠构成的半导体装置中。
另外,图13为搭载有使用切割芯片接合膜20制造的半导体芯片的其他半导体装置的一个方式的示意截面图,该切割芯片接合膜20通过将应用本实施方式的切割胶带10和通用芯片接合膜3一体化而成。图13所示的半导体装置80具备半导体芯片搭载用支撑基板81、经固化的芯片接合膜3a、半导体芯片30a和密封材料85。半导体芯片搭载用支撑基板81为半导体芯片30a的支撑构件,具有用于将半导体芯片30a的连接端子(未图示)与配置于半导体芯片搭载用支撑基板81的主面的外部连接端子(未图示)电连接的引线84。半导体芯片30a通过经固化的芯片接合膜3a而被粘接于半导体芯片搭载用支撑基板81。半导体芯片30a和引线7由密封材料85密封。
实施例
通过以下的实施例进一步具体说明本发明,但本发明不限定于这些。
1.基材膜1的制作
作为用于制作基材膜1(a)~1(k)的材料,分别准备下述的树脂。
(由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的热塑性交联树脂(A))
·树脂(IO1)
由乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸2-甲基-丙酯=80/10/10的质量比率构成的三元共聚物,基于Zn2+离子的中和度:60摩尔%,熔点:86℃,MFR:1g/10分钟(190℃/2.16kg荷重),密度:0.96g/cm3
·树脂(IO2)
由乙烯/甲基丙烯酸/丙烯酸2-甲基-丙酯=80/10/10的质量比率构成的三元共聚物,基于Zn2+离子的中和度:70摩尔%,熔点:87℃,MFR:1g/10分钟(190℃/2.16kg荷重),密度:0.96g/cm3
(聚酰胺树脂(B))
·树脂(PA1)
尼龙6,熔点:225℃、密度:1.13g/cm3
(其他树脂(C))
·树脂(TPO)
热塑性聚烯烃系弹性体(乙烯-α-烯烃无规共聚物)
·树脂(POPE)
聚烯烃-聚醚嵌段共聚物(高分子型抗静电剂),熔点:115℃,MFR:15g/10分钟(190℃/2.16kg荷重)
·树脂(PP)
无规共聚聚丙烯,熔点138℃
·树脂(EVA)
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,乙酸乙烯酯含量20质量%,熔点82℃,密度:0.94g/cm3
(基材膜1(a))
作为由离聚物构成的热塑性交联树脂(A),准备(IO1),作为聚酰胺树脂(B),准备(PA1)。首先,将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=95:5的质量比率进行干混。接下来,向双轴挤出机的树脂投入口投入干混后的混合物,以模具温度230℃进行熔融混炼,从而得到基材膜1(a)用树脂组合物。用1种(相同树脂)3层T模膜成型机,将所得的树脂组合物投入至各个挤出机,以加工温度240℃的条件进行成型,制作基于相同树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(a)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=95:5。
(基材膜1(b))
将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=90:10的质量比率进行干混,除此之外,与基材膜1(a)同样地操作,制作基于相同树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(b)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=90:10。
(基材膜1(c))
将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=85:15的质量比率进行干混,除此之外,与基材膜1(a)同样地操作,制作基于相同树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(c)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=85:15。
(基材膜1(d))
将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=80:20的质量比率进行干混,除此之外,与基材膜1(a)同样地操作,制作基于相同树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(d)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=80:20。
(基材膜1(e))
将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=72:28的质量比率进行干混,除此之外,与基材膜1(a)同样地操作,制作基于相同树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(e)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=72:28。
(基材膜1(f))
作为上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)而准备(IO1),作为聚酰胺树脂(B)而准备(PA1),作为其他树脂(C)而准备热塑性聚烯烃系弹性体(乙烯-α-烯烃无规共聚物)(TPO)和聚烯烃-聚醚嵌段共聚物(POPE)。首先,作为第1层、第2层用的树脂,将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=90:10的质量比率进行干混。接下来,向双轴挤出机的树脂投入口投入干混后的混合物,以模具温度230℃进行熔融混炼,从而得到基材膜1(g)的第1层、第2层用的树脂组合物。另外,作为第3层用的树脂,分别将由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)、聚酰胺树脂(B)=(PA1)、热塑性聚烯烃系弹性体(TPO)、聚烯烃-聚醚嵌段共聚物(POPE)以76:8:8:8的质量比率进行干混。接下来,向双轴挤出机的树脂投入口投入干混后的混合物,以模具温度230℃进行熔融混炼,从而得到基材膜1(f)的第3层用的树脂组合物。用2种(2种树脂)3层T模膜成型机,将各个树脂组合物和树脂投入各个挤出机,以加工温度240℃的条件成型,制作基于2种树脂组合物的3层构成的厚度80μm的基材膜1(f)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=30μm/30μm/20μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=90:10。另外,层整体中的树脂(A)和树脂(B)的合计量的含有比例为95质量%。
(基材膜1(g))
作为上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)而准备(IO1),作为聚酰胺树脂(B)而准备(PA1),作为其他树脂(C)而准备热塑性聚烯烃系弹性体(乙烯-α-烯烃无规共聚物)(TPO)。首先,作为第1层、第3层用的树脂,将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=85:15的质量比率进行干混。接下来,向双轴挤出机的树脂投入口投入干混后的混合物,以模具温度230℃进行熔融混炼,从而得到基材膜1(g)的第1层、第3层用的树脂组合物。另外,作为第2层用的树脂,单独使用上述热塑性聚烯烃系弹性体(乙烯-α-烯烃无规共聚物)=(TPO)。用2种(2种树脂)3层T模膜成型机,将各个树脂组合物和树脂投入各个挤出机,以加工温度240℃的条件成型,制作基于2种树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(g)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=30μm/30μm/30μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=85:15。另外,层整体中的树脂(A)和树脂(B)的合计量的含有比例为67质量%。
(基材膜1(h))
作为上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)而准备(IO1)和(IO2),作为聚酰胺树脂(B)而准备(PA1)。首先,作为第1层、第3层用的树脂,将上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)=(IO1)和上述聚酰胺树脂(B)=(PA1)以(A):(B)=90:10的质量比率进行干混。接下来,向双轴挤出机的树脂投入口投入干混后的混合物,以模具温度230℃进行熔融混炼,从而得到基材膜1(h)的第1层、第3层用的树脂组合物。另外,作为第2层用的树脂,单独使用(IO2)作为上述由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)。用2种(2种树脂)3层T模膜成型机,将各个树脂组合物和树脂投入各个挤出机,以加工温度240℃的条件成型,制作基于2种树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(g)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=30μm/30μm/30μm。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=93:7。
(基材膜1(i))
作为由离聚物构成的树脂(A)而准备(IO1)。除了未干混聚酰胺树脂(B)=(PA1)之外,与基材膜1(a)同样地操作,制作基于相同树脂组合物(仅为由离聚物构成的树脂(A))的3层构成的厚度90μm的基材膜1(i)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm。
(基材膜1(j))
将基材膜1的各层的厚度设为第1层(与粘着剂层2相接的一面侧)/第2层/第3层=20μm/50μm/20μm,除此之外,与基材膜1(g)同样地操作,制作基于2种树脂组合物的3层构成的厚度90μm的基材膜1(j)。层整体中的由离聚物构成的热塑性交联树脂(A)的总量与聚酰胺树脂(B)的总量的质量比率为(A)的总量:(B)的总量=90:10。另外,层整体中的树脂(A)和树脂(B)的合计量的含有比例为44质量%。
(基材膜1(k))
作为其他树脂(C)而准备(PP)和(EVA)。使用(PP)作为第1层和第3层用的树脂,使用(EVA)作为第2层用的树脂,用2种(2种树脂)3层T模膜成型机,将各个树脂投入各个挤出机,以加工温度150℃的条件成型,制作基于2种树脂组合物的3层构成的厚度80μm的基材膜1(k)。各层的厚度设为第1层(与粘着剂层相接的一面侧)/第2层/第3层=8μm/64μm/8μm。
[基材膜的5%伸长时的弹性模量]
基材膜1的0℃下的MD方向的5%伸长时的弹性模量YMD和TD方向的5%伸长时的弹性模量YTD由以下的方法测定。首先,分别准备长度100mm(MD方向)、宽度10mm(TD方向)的形状的试验片作为MD方向测定用的试样(试样数N=5),准备长度100mm(TD方向)、宽度10mm(MD方向)的形状的试验片作为TD方向测定用的试样(试样数N=5)。接下来,使用美蓓亚三美株式会社制的拉伸压缩试验机(型号:MinebeaTechnoGraph TG-5kN),将试验片的长边方向的两端按照卡盘间初始距离成为20mm的方式用卡盘固定,将试验片在美蓓亚三美株式会社制的恒温槽(型号:THB-A13-038)内以0℃放置1分钟后,以100mm/分钟的速度进行拉伸试验,测定拉伸荷重-伸长曲线。然后,根据所得的拉伸荷重-伸长曲线,计算将原点(拉伸起始点)与从原点起伸长1.0mm(相对于卡盘间初始距离20mm伸长5%)时对应的曲线上的拉伸荷重值(单位:N)的点连接得到的直线的斜率,通过上述式求出5%伸长时的弹性模量Y(单位:MPa)。对于各个方向以试样数N=5进行测定,将其平均值分别作为MD方向的5%伸长时的弹性模量YMD和TD方向的5%伸长时的弹性模量YTD。使用这些值计算出上述制膜得到的基材膜1的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2。
作为实施例和比较例的切割胶带10的基材膜1使用的基材膜1(a)~1(k)的0℃下的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2分别如表1~9所示。
2.粘着剂组合物的溶液的调制
作为切割胶带10的粘着剂层2用的粘着剂组合物,调制下述的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)~2(u)的溶液。
需说明的是,作为构成这些粘着剂组合物的基础聚合物(丙烯酸酯共聚物)的共聚单体成分,准备:
·丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA,分子量:184.3、Tg:-70℃)、
·丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEA,分子量:116.12、Tg:-15℃)、
·甲基丙烯酸(MAA、分子量:86.06:Tg:228℃)。
另外,作为多异氰酸酯系交联剂,准备东曹株式会社制的:
·TDI系的多异氰酸酯系交联剂(商品名:Coronate L-45E,固体成分浓度:45质量%,溶液中的异氰酸酯基含量:8.05质量%,固体成分中的异氰酸酯基含量:17.89质量%,计算上的异氰酸酯基的数量:平均2.8个/1分子,理论分子量:656.64)、
·HDI系的多异氰酸酯系交联剂(商品名:Coronate HL,固体成分浓度:75质量%,溶液中的异氰酸酯基含量:12.8质量%,固体成分中的异氰酸酯基含量:17.07质量%,计算上的异氰酸酯基的数量:平均2.6个/1分子,理论分子量:638.75)。
(活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)的溶液)
作为共聚单体成分,准备丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)。将这些共聚单体成分以成为2-EHA/2-HEA/MMA=81.5质量份/17.5质量份/1.0质量份(=442.21mmol/150.71mmol/11.62mmol)的共聚比率的方式混合,通过使用乙酸乙酯作为溶剂、使用偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂的溶液自由基聚合,合成具有羟基的基础聚合物(丙烯酸酯共聚物)的溶液。所得的基础聚合物的基于Fox式计算出的Tg为-61℃。
接下来,相对于该基础聚合物的固体成分100质量份,作为昭和电工株式会社制的活性能量射线反应性化合物,配合昭和电工株式会社制的具有异氰酸酯基和活性能量射线反应性碳-碳双键的甲基丙烯酸2-异氰酸酯乙酯(商品名:Karenz MOI、分子量:155.15、异氰酸酯基:1个/1分子、双键基:1个/1分子)19.2质量份(123.75mmol:相对于2-HEA为82.11mol%),使其与2-HEA的羟基的一部分反应,合成在侧链具有碳-碳双键的丙烯酸系粘着性聚合物(A)的溶液(固体成分浓度:50质量%、重均分子量Mw:33万、固体成分羟值:12.7mgKOH/g、固体成分酸值:5.5mgKOH/g、碳-碳双键含量:1.04meq/g)。需说明的是,在上述反应时,使用0.05质量份氢醌-单甲基醚作为用于维持碳-碳双键的反应性的阻聚剂。
接下来,相对于上述所合成的丙烯酸系粘着性聚合物(A)的溶液200质量份(固体成分换算100质量份),以4.0质量份的比率配合IGM ResinsB.V.公司制的α-羟基烷基苯酮系光聚合引发剂(商品名:Omnirad184),以0.8质量份的比率配合IGM ResinsB.V.公司制的苯偶酰甲基缩酮系光聚合引发剂(商品名:Omnirad651),以1.0质量份的比率配合IGMResinsB.V.公司制的α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(商品名:Omnirad379EG),以0.4质量份的比率配合IGM ResinsB.V.公司制的酰基氧化膦系光聚合引发剂(商品名:Omnirad819),以5.5质量份(固体成分换算4.1质量份、7.65mmol)的比率配合东曹株式会社制的HDI系的多异氰酸酯系交联剂(商品名:Coronate HL,固体成分浓度:75质量%)作为交联剂,用乙酸乙酯稀释,搅拌,调制固体成分浓度22质量%的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)的溶液。如表1所示,活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)中的、多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(NCO)和丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(OH)的当量比(NCO/OH)为0.74,残存羟基浓度为0.06mmol/g,碳-碳双键浓度为1.00meq/g。
(活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(b)~2(u)的溶液)
对于丙烯酸系粘着性聚合物(A),分别如表4、5、9所示那样适当变更共聚单体成分的共聚比率、活性能量射线反应性化合物的配合量和共聚单体成分,分别合成丙烯酸系粘着性聚合物(B)~(G)的溶液。合成的丙烯酸系粘着性聚合物(B)~(G)中的基础聚合物的Tg、重均分子量Mw、酸值和羟值分别如表4、5、9所示。接下来,使用这些丙烯酸系粘着性聚合物的溶液,相对于丙烯酸系粘着性聚合物(A)~(G)的固体成分换算100质量份,分别如表3~6、8、9所示那样配合光聚合引发剂和多异氰酸酯系交联剂,调制活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(b)~2(u)的溶液。活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(b)~2(u)中的、多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(NCO)和丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(OH)的当量比(NCO/OH)、残存羟基浓度和碳-碳双键浓度分别如表3~6、8、9所示。
3.粘接剂组合物的溶液的调制
作为切割芯片接合膜20的芯片接合膜(粘接剂层)3用的粘接剂组合物,调制下述的粘接剂组合物3(a)~3(d)的溶液。
(粘接剂组合物3(a)的溶液)
作为引线埋入型芯片接合膜用,调制、准备以下的粘接剂组合物溶液3(a)的溶液。首先,在由作为热固性树脂的株式会社PRINTEC制造的双酚型环氧树脂(商品名:R2710、环氧当量:170、分子量:340、常温下为液态)26质量份、东都化成株式会社制的甲酚酚醛清漆型环氧树脂(商品名:YDCN-700-10、环氧当量210、软化点80℃)36质量份、作为交联剂的三井化学株式会社制的酚醛树脂(商品名:Milex XLC-LL、羟基当量:175、软化点:77℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:4质量%)1质量份、AIR WATER株式会社制的酚醛树脂(商品名:HE200C-10、羟基当量:200、软化点:71℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:4质量%)25质量份、AIR WATER株式会社制的酚醛树脂(商品名:HE910-10、羟基当量:101、软化点:83℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:3质量%)12质量份、作为无机填料的Admatechs株式会社制的二氧化硅填料分散液(商品名:SC2050-HLG、平均粒径:0.50μm)15质量份、Admatechs株式会社制的二氧化硅填料分散液(商品名:SC1030-HJA、平均粒径:0.25μm)14质量份、日本AEROSIL株式会社制的二氧化硅(商品名:AEROSIL R972、平均粒径:0.016μm)1质量份构成的树脂组合物中,加入作为溶剂的环己酮并搅拌混合,进一步使用珠磨机分散90分钟。
接下来,在上述树脂组合物中,加入作为热塑性树脂的重均分子量Mw低的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物37质量份、重均分子量Mw高的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物9质量份、作为硅烷偶联剂的GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-1160)0.7质量份、GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-189)0.3质量份、和作为固化促进剂的四国化成株式会社制的1-氰基乙基-2-苯基咪唑(商品名:Curezol 2PZ-CN)0.03质量份,搅拌混合,用100目的过滤器过滤后,真空脱气,调制固体成分浓度20质量%的粘接剂组合物3(a)的溶液。树脂成分总量(热塑性树脂、热固性树脂和交联剂的合计质量)中的各树脂成分的含有比例为含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物:环氧树脂:酚醛树脂=31.5质量%:42.5质量%:26.0质量%。另外,无机填料的含量相对于树脂成分总量为20.5质量%。
(粘接剂组合物3(b)的溶液)
作为引线埋入型芯片接合膜用,调制、准备以下的粘接剂组合物溶液3(b)的溶液。首先,在由作为热固性树脂的东都化成株式会社制的双酚F型环氧树脂(商品名:YDF-8170C、环氧当量:159、分子量:310、常温下为液态)21质量份、东都化成株式会社制的甲酚酚醛清漆型环氧树脂(商品名:YDCN-700-10、环氧当量210、软化点80℃)33质量份、作为交联剂的AIR WATER株式会社制的酚醛树脂(商品名:HE200C-10、羟基当量:200、软化点:71℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:4质量%)46质量份、作为无机填料的Admatechs株式会社制的二氧化硅填料分散液(商品名:SC1030-HJA、平均粒径:0.25μm)18质量份构成的树脂组合物中,加入作为溶剂的环己酮并搅拌混合,进一步用珠磨机分散90分钟。
接下来,在上述树脂组合物中,加入作为热塑性树脂的重均分子量Mw低的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物16质量份、重均分子量Mw高的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物64质量份、作为硅烷偶联剂的GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-1160)1.3质量份、GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-189)0.6质量份、和作为固化促进剂的四国化成株式会社制的1-氰基乙基-2-苯基咪唑(商品名:Curezol 2PZ-CN)0.05质量份,搅拌混合,用100目的过滤器过滤后,真空脱气,调制固体成分浓度20质量%的粘接剂组合物3(b)的溶液。树脂成分总量(热塑性树脂、热固性树脂和交联剂的合计质量)中的各树脂成分的含有比例为含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物:环氧树脂:酚醛树脂=44.4质量%:30.0质量%:25.6质量%。另外,无机填料的含量相对于树脂成分总量为10.0质量%。
(粘接剂组合物3(c)的溶液)
作为引线埋入型芯片接合膜用,调制、准备以下的粘接剂组合物溶液3(c)的溶液。首先,在由作为热固性树脂的株式会社PRINTEC制造的双酚型环氧树脂(商品名:R2710、环氧当量:170、分子量:340、常温下为液态)11质量份、DIC株式会社制的二环戊二烯型环氧树脂(商品名:HP-7200H、环氧当量280、软化点83℃)40质量份、DIC株式会社制的双酚S型环氧树脂(商品名:EXA-1514、环氧当量300、软化点75℃)18质量份、作为交联剂的三井化学株式会社制的酚醛树脂(商品名:Milex XLC-LL、羟基当量:175、软化点:77℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:4质量%)1质量份、AIR WATER株式会社制的酚醛树脂(商品名:HE200C-10、羟基当量:200、软化点:71℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:4质量%)20质量份、AIR WATER株式会社制的酚醛树脂(商品名:HE910-10、羟基当量:101、软化点:83℃、吸水率:1质量%、加热质量减少率:3质量%)10质量份、作为无机填料的Admatechs株式会社制的二氧化硅填料分散液(商品名:SC1030-HJA、平均粒径:0.25μm)24质量份、日本AEROSIL株式会社制的二氧化硅(商品名:AEROSIL R972、平均粒径:0.016μm)0.8质量份构成的树脂组合物中,加入作为溶剂的环己酮并搅拌混合,进一步用珠磨机分散90分钟。
接下来,在上述树脂组合物中,加入作为热塑性树脂的重均分子量Mw低的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物30质量份、重均分子量Mw高的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物7.5质量份、作为硅烷偶联剂的GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-1160)0.57质量份、GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-189)0.29质量份和作为固化促进剂的四国化成株式会社制的1-氰基乙基-2-苯基咪唑(商品名:Curezol 2PZ-CN)0.023质量份,搅拌混合,用100目的过滤器过滤后,真空脱气,调制固体成分浓度20质量%的粘接剂组合物3(c)的溶液。树脂成分总量(热塑性树脂、热固性树脂和交联剂的合计质量)中的各树脂成分的含有比例为含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物:环氧树脂:酚醛树脂=27.3质量%:50.2质量%:22.5质量%。另外,无机填料的含量相对于树脂成分总量为18.0质量%。
(粘接剂组合物3(d)的溶液)
作为通用芯片接合膜用,调制、准备以下的粘接剂组合物3(d)的溶液。首先,在由作为热固性树脂的东都化成株式会社制的甲酚酚醛清漆型环氧树脂(商品名:YDCN-700-10、环氧当量210、软化点80℃)54质量份、作为交联剂的三井化学株式会社制的酚醛树脂(商品名:Milex XLC-LL、羟基当量:175、吸水率:1.8%)46质量份、作为无机填料的日本AEROSIL株式会社制的二氧化硅(商品名:AEROSIL R972、平均粒径0.016μm)32质量份构成的树脂组合物中,加入作为溶剂的环己酮并搅拌混合,进一步用珠磨机分散90分钟。
接下来,在上述树脂组合物中,加入作为热塑性树脂的含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物274质量份、作为硅烷偶联剂的GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-1160)5.0质量份、GE东芝株式会社制的γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(商品名:NUC A-189)1.7质量份和作为固化促进剂的四国化成株式会社制的1-氰基乙基-2-苯基咪唑(商品名:Curezol 2PZ-CN)0.1质量份,搅拌混合,用100目的过滤器过滤后,真空脱气,调制固体成分浓度20质量%的粘接剂组合物3(d)的溶液。树脂成分总量(热塑性树脂、热固性树脂和交联剂的合计质量)中的各树脂成分的含有比例为含缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯共聚物:环氧树脂:酚醛树脂=73.3质量%:14.4质量%:12.3质量%。另外,无机填料的含量相对于树脂成分总量为8.6质量%。
4.切割胶带10和切割芯片接合膜20的制作
(实施例1)
在剥离衬垫(厚度38μm、聚对苯二甲酸乙二酯膜)的剥离处理面侧,以干燥后的粘着剂层2的厚度成为8μm的方式,涂布上述活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物(a)的溶液,在100℃的温度加热3分钟从而使溶剂干燥后,在粘着剂层2上贴合基材膜1(a)的第1层侧的表面,制作切割胶带10的原版。然后,将切割胶带10的原版在23℃的温度保存96小时,使粘着剂层2交联、固化。
接下来,准备芯片接合膜(粘接剂层)3形成用的粘接剂组合物3(a)的溶液,在剥离衬垫(厚度38μm、聚对苯二甲酸乙二酯膜)的剥离处理面侧,以干燥后的芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度成为50μm的方式,涂布上述粘接剂组合物3(a)的溶液,首先在90℃的温度加热5分钟,接着在140℃的温度加热5分钟,通过这两个阶段的加热使溶剂干燥,制作具备剥离衬垫的芯片接合膜(粘接剂层)3。需说明的是,也可以根据需要在芯片接合膜(粘接剂层)3的干燥面侧贴合保护膜(例如聚乙烯膜等)。
接下来,将上述制作的具备剥离衬垫的芯片接合膜(粘接剂层)3连同剥离衬垫一起切割为直径335mm的圆形,将该芯片接合膜(粘接剂层)3的粘接剂层露出面(没有剥离衬垫的面)贴合于剥离了剥离衬垫的上述切割胶带10的粘着剂层2面。贴合条件设为23℃、10mm/秒、线压30kgf/cm。
最后,将切割胶带10切割为直径370mm的圆形,从而制作在直径370mm的圆形的切割胶带10的粘着剂层2的上中心部层叠有直径335mm的圆形的芯片接合膜(粘接剂层)3的切割芯片接合膜20(DDF(a))。
(实施例2~8)
将基材膜1(a)分别变更为表1~2所示的基材膜1(b)~1(h),除此之外,全都与实施例1同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(b)~DDF(h))。
(实施例9~23)
将活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)的溶液分别变更为表3~6所示的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(b)~2(p)的溶液,除此之外,全都与实施例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(i)~DDF(w))。
(实施例24)
将粘接剂组合物3(a)的溶液变更为粘接剂组合物3(b)的溶液,将干燥后的芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度变更为30μm,除此之外,全都与实施例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(x))。
(实施例25)
将粘接剂组合物3(a)的溶液变更为粘接剂组合物3(c)的溶液,除此之外,全都与实施例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(y))。
(实施例26)
将粘接剂组合物3(a)的溶液变更为粘接剂组合物3(d)的溶液,将干燥后的芯片接合膜(粘接剂层)3的厚度变更为20μm,除此之外,全都与实施例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(z))。
(比较例1)
将基材膜1(a)变更为基材膜1(i),将活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)的溶液变更为表8所示的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(q)的溶液,将粘接剂组合物3(a)的溶液变更为粘接剂组合物3(c)的溶液,除此之外,全都与实施例1同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(aa))。
(比较例2)
将基材膜1(a)变更为基材膜1(j),将粘接剂组合物3(c)的溶液变更为粘接剂组合物3(a)的溶液,除此之外,全都与比较例1同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(bb))。
(比较例3)
将基材膜1(a)变更为基材膜1(k),除此之外,全都与比较例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(cc))。
(比较例4)
将活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(q)的溶液变更为表8所示的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(r)的溶液,除此之外,全都与比较例1同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(dd))。
(比较例5~7)
将活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(a)的溶液分别变更为表9所示的活性能量射线固化性丙烯酸系粘着剂组合物2(s)~2(u)的溶液,除此之外,全都与实施例2同样地操作,制作切割芯片接合膜20(DDF(ee)~DDF(gg))。
5.切割胶带的照射紫外线后的粘着力和芯片接合膜的剪切粘度的测定
对于实施例1~26和比较例1~7中制作的切割胶带10的照射紫外线后的粘着力和芯片接合膜3的剪切粘度,通过以下所示的方法测定。
5.1切割胶带10的粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力和切割胶带10的粘着剂层2相对于芯片接合膜(粘接剂层)3的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力的测定
对于上述实施例1~26和比较例1~7中制作的切割胶带10,通过以下的方法,测定粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。
5.1.1在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A
首先,将切割胶带10裁切为宽度(基材膜1的TD方向)25mm、长度(基材膜1的MD方向)120mm的尺寸。接下来,从剥离了剥离衬垫的切割胶带10的粘着剂层2面侧,使用金属卤化物灯,照射中心波长367nm的紫外线(UV)(照射强度:70mW/cm2、累计光量:150mJ/cm2)后,,从粘着剂层2面的端部,使用重量2kg的橡胶辊,在温度23℃、湿度50%RH的环境下,使橡胶辊以约5mm/秒的速度往复一次,将切割胶带10向不锈钢板(SUS304·BA板)整齐地压接、贴合,制成测定用试验片。静置20分钟后,对于该试验片,在温度23℃、湿度50%RH的环境下,使用图4所示的剥离角度自由型的粘着-皮膜剥离解析装置,测定切割胶带10相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的剥离角度90°粘着力(单位为N/25mm)。剥离速度设为300mm/分钟。对试验片3样本进行测定,将3样本的值的平均值作为该切割胶带10的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A。
5.1.2在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B
首先,将切割胶带10裁切为宽度(基材膜1的TD方向)25mm、长度(基材膜1的MD方向)120mm的尺寸。接下来,从剥离了剥离衬垫的切割胶带10的粘着剂层2面的端部,使用重量2kg的橡胶辊,在温度23℃、湿度50%RH的环境下,使橡胶辊以约5mm/秒的速度往复一次,向不锈钢板(SUS304·BA板)整齐地压接、贴合。静置20分钟后,从切割胶带10的基材膜1侧,使用金属卤化物灯,照射中心波长367nm的紫外线(UV)(照射强度:70mW/cm2、累计光量:150mJ/cm2),作为测定用试验片。对于该试验片,与上述在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A的测定同样地,使用图4所示的剥离角度自由型的粘着-皮膜剥离解析装置,测定切割胶带10相对于不锈钢板(SUS304·BA板)的剥离角度90°粘着力(单位为N/25mm)。剥离速度设为300mm/分钟。对试验片3样本进行测定,将3样本的值的平均值作为该切割胶带10的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B。
另外,使用上述粘着力的测定值,计算切割胶带10的粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B。
5.2芯片接合膜(粘接剂层)3的80℃时的剪切粘度的测定
对于由粘接剂组合物3(a)~3(d)的溶液形成的各芯片接合膜(粘接剂层)3,通过下述的方法测定80℃时的剪切粘度。
将除去了剥离衬垫的芯片接合膜(粘接剂层)3以总厚度成为200~210μm的方式在70℃贴合多片,制作层叠体。接下来,将该层叠体在厚度方向上冲孔出10mm×10mm的尺寸,作为测定样品。接下来,使用动态粘弹性装置ARES(Rheometric Scientific FE公司制),安装直径8mm的圆形铝板夹具后,放置测定样品。对测定样品在35℃赋予5%的应变,并且一边在升温速度5℃/分钟的条件下将测定样品升温一边测定剪切粘度,求出80℃时的剪切粘度的值。
对于实施例1~26和比较例1~7中制作的切割胶带10和切割芯片接合膜20,将各自的构成和上述各测定结果示于表1~9。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
6.切割胶带的安装评价
对于上述实施例1~26和比较例1~7中制作的切割胶带10,以切割芯片接合膜20(DDF(a)~DDF(gg))的形态通过以下所示的方法进行评价。
6.1芯片接合膜(粘接剂层)割断性
首先,准备半导体晶片(硅镜面晶片、厚度750μm、外径12英寸)W,在一个面粘贴市售的背磨胶带。接下来,从半导体晶片W的与粘贴背磨胶带的一侧相反的面,使用株式会社DISCO制造的隐形切割激光切割机(装置名:DFL7361),按照割断后的半导体芯片30a的尺寸成为4.6mm×7.2mm的尺寸的方式,沿着格子状的切割预定线,按照以下的条件照射激光,从而在半导体晶片W的规定深度的位置形成改性区域30b。
·激光照射条件
(1)激光振荡器型号:半导体激光激发Q开关固体激光器
(2)波长:1342nm
(3)振荡形式:脉冲
(4)频率:90kHz
(5)输出功率:1.7W
(6)半导体晶片的载置台的移动速度:700mm/秒
接下来,使用株式会社DISCO制造的背磨装置(装置名:DGP8761),对由背磨胶带保持的形成有该改性区域30b的厚度750μm的半导体晶片W进行磨削、薄膜化,从而得到厚度30μm的经单片化的半导体芯片30a。接下来,通过以下的方法实施冷延展工序,从而评价芯片接合膜(粘接剂层)割断性。具体而言,按照从各实施例和比较例中制作的切割芯片接合膜20将剥离衬垫剥离从而露出的芯片接合膜3密合于厚度30μm的半导体芯片30a的与粘贴背磨胶带的一侧相反的面的方式,使用株式会社DISCO制造的层压装置(装置名:DFM2800),以层压温度70℃、层压速度10mm/秒的条件将切割芯片接合膜20贴合于该半导体芯片30a,并且在切割胶带10的外缘部的粘着剂层2露出部粘贴环形框(晶片环)40后,剥离背磨胶带。需说明的是,在此,切割芯片接合膜20按照其基材膜1的MD方向与半导体芯片30a的格子状的分割线的纵线方向(基材膜1的TD方向与半导体芯片30a的格子状的分割线的横线方向)一致的方式粘贴于半导体芯片30a。
将包含由上述环形框(晶片环)40保持的半导体芯片30a的层叠体(半导体晶片30/芯片接合膜3/粘着剂层2/基材膜1)固定于株式会社DISCO制造的延展装置(装置名:DDS2300 Fully Automatic Die Separator)。接下来,按照以下的条件,将伴有半导体芯片30a的切割芯片接合膜20的切割胶带10(粘着剂层2/基材膜1)进行冷延展,从而将芯片接合膜3割断。由此,得到带有芯片接合膜(粘接剂层)3的半导体芯片30a。需说明的是,本实施例中,按照下述的条件实施了冷延展工序,但只要在根据基材膜1的物性和温度条件等适当调整延展条件(“延展速度”和“延展量”等)的基础上实施冷延展工序即可。
·冷延展工序的条件
温度:-15℃、冷却时间:80秒、
延展速度:300mm/秒、
延展量:11mm、
(4)待机时间:0秒
对于冷延展后的芯片接合膜(粘接剂层)3,从半导体芯片30a的表面侧,使用株式会社Keyence制造的光学显微镜(型号:VHX-1000),以倍率200倍进行观察,从而测定预定割断的边中未被割断的边的数量。然后,根据预定割断的边的总数与未割断的边的总数,计算经割断的边的数量在预定割断的边的总数中所占的比例,作为割断率(%)。对于带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的总数进行前述基于光学显微镜的观察。按照以下的基准,评价芯片接合膜(粘接剂层)3的割断性,将B以上的评价判断为割断性良好。
A:割断率为95%以上且100%以下。
B:割断率为90%以上且小于95%。
C:割断率为85%以上且小于90%。
D:割断率小于85%。
6.2芯片接合膜的边缘部的剥离有无的确认和从粘着剂层剥离的芯片接合膜的边缘部分的面积S1的比例的计算
解除上述冷延展状态后,再次使用株式会社DISCO制造的延展装置(装置名:DDS2300 Fully Automatic Die Separator),利用其加热延展单元,按照以下的条件实施常温延展工序。
·常温延展工序的条件
温度:23℃、
延展速度:30mm/秒、
延展量:9mm、
(4)待机时间:15秒
接下来,在维持延展状态的情况下,利用吸附桌台使切割胶带10吸附,在维持利用吸附桌台进行的该吸附的状态下使吸附桌台工作,同时使其下降。然后,按照以下的条件实施加热收缩工序,使切割胶带10中的比半导体芯片30a保持区域更靠外侧的圆周部分加热收缩(热收缩)。
·加热收缩工序的条件
热风温度:200℃、
风量:40L/min、
热风吹出口与切割胶带10的距离:20mm、
工作台的旋转速度:7°/秒
接下来,将切割胶带10从利用吸附桌台进行的吸附释放后,经割断的各个半导体芯片的四方周边中,使用株式会社Keyence制造的光学显微镜(型号:VHX-1000)以倍率50倍从半导体芯片30a的背面侧(基材膜1侧)观察芯片接合膜(粘接剂层)3从切割胶带10的粘着剂层2剥离的状态。由于芯片接合膜(粘接剂层)3的剥离状态在任一位置的半导体芯片30a中均观察为几乎同样的状态,因此对半导体晶片30的位于中央部的规定的20个带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a进行剥离有无的确认。另外,上述面积S1的比例的计算通过以下的方法进行。首先,从上述20个带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a中选择任意3个,分别观察,对于观察到的图像,使用图像处理软件“ImageJ”(可通过https://imagej.Nih.gov/ij/获得),将对应于上述面积S1的部分和对应于面积S2的部分进行二值化。利用经二值化的上述图像处理像,将从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分的面积S1相对于小片的芯片接合膜3a整体的面积(=S1+S2)的比例作为3个测定的平均值求出。
6.3拾取性
从保持着通过上述延展工序被割断、单片化的带有芯片接合膜(粘接剂层)3a的半导体芯片30a的切割胶带10的基材膜1侧,按照照射强度70mW/cm2,以累计光量成为150mJ/cm2的方式照射中心波长367nm的紫外线(UV),使粘着剂层2固化,从而制作评价试样。
接下来,使用FASFORD TECHNOLOGY株式会社制(原株式会社日立高新技术制造)的具有拾取机构的装置(装置名:DIE BONDER DB-830P),进行带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取试验。拾取用夹头的尺寸设为4.5×7.1mm,上推销的销根数设为12根,关于拾取的条件,将上推销的上推速度设为5mm/秒、上推销的上推高度设为300μm、200μm和150μm。将拾取的试行样品数设为规定位置的经单片化的20个(芯片),将其连续地拾取,对拾取成功个数进行计数。各上推高度时的带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取性按照以下的基准来评价。
A:连续地拾取20个芯片,未发生芯片破裂或拾取错误的个数(拾取成功个数)为19个以上20个以下(成功率95%以上100%以下)。
B:连续地拾取20个芯片,未发生芯片破裂或拾取错误的个数(拾取成功个数)为17个以上且小于19个(成功率85%以上且小于95%)。
C:连续地拾取20个芯片,未发生芯片破裂或拾取错误的个数(拾取成功个数)小于17个(成功率小于85%)。
作为上述拾取试验的综合评价,判断为:带有芯片接合膜3a的半导体芯片30a的拾取成功个数的评价为A或B、上推销的上推高度的量越小,则使用该切割胶带10时的拾取性越优异。
6.3.评价结果
对于实施例1~26和比较例1~7中制作的各切割胶带10,以切割芯片接合膜20(DDF(a)~DDF(gg))的形态进行安装评价,将结果示于表10~18。
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
如表10~16所示,对于使用具备满足本发明要件的基材膜1(a)~1(h)和含有粘着剂组合物2(a)~2(p)的粘着剂层2并且满足粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B的要件的切割胶带10制作的实施例1~26的切割芯片接合膜20(DDF(a)~DDF(z)),确认到:在供于半导体装置的制造工序的情况下,通过冷延展,芯片接合膜3被良好地割断,并且,在被割断的芯片接合膜3a中,形成其边缘部分(四方周围部分)从切割胶带10的粘着剂层2适度地剥离的状态,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大幅降低,由此,大幅抑制了拾取时从上述粘着剂层剥离的状态的芯片接合膜3的边缘部分牢固地再固着于切割胶带10的照射紫外线后的粘着剂层2的现象,通过上推进行的带有切割芯片接合膜3a的半导体芯片30a从粘着剂层2的剥离从边缘部顺畅地进行,在拾取性的评价中也可得到满意的结果。
在详细比较实施例的情况下,可知:对于实施例2~4、实施例6、实施例8、实施例10、11、实施例14~16、实施例21、22和实施例24~26的切割芯片接合膜20,在芯片接合膜3的割断性和拾取性的评价中能够高水平地兼顾,特别优异。即,冷延展工序中的芯片接合膜3的割断率极好,进一步,上推销的上推高度的量小的拾取试验中的成品率也极好。
实施例1、实施例7的切割芯片接合膜20中,基材膜1(a)、1(g)的0℃下的MD方向和TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2接近本发明的范围的下限值,因此与实施例2~4、实施例6、实施例8的切割芯片接合膜20相比,芯片接合膜3的割断性和拾取性稍差。另一方面,实施例5的切割芯片接合膜20中,基材膜1(e)的0℃下的MD方向和TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2接近本发明的范围的上限值,因此与实施例2~4、实施例6、实施例8的切割芯片接合膜20相比,拾取性稍差。
实施例9、实施例18的切割芯片接合膜20中,粘着剂组合物2(a)的丙烯酸系粘着性聚合物(A)所具有的羟值接近本发明的范围的下限值,另外,多异氰酸酯系交联剂的添加量也接近本发明的范围的下限值,因此与实施例2、实施例10、11的切割芯片接合膜20相比,冷延展时从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分(斜线部)的面积S1的比例稍小,即在有氧条件下照射紫外线后的粘着力的降低效果的贡献小,拾取性稍差。
实施例12、实施例17和实施例19的切割芯片接合膜20中,粘着剂组合物2(a)的丙烯酸系粘着性聚合物(A)所具有的羟值接近本发明的范围的下限值,另外,多异氰酸酯系交联剂的添加量也接近本发明的范围的上限值、或为上限值,粘着剂组合物2(a)中的多异氰酸酯系交联剂的添加量和多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)也接近本发明的范围的上限值,因此与实施例2、实施例10、11的切割芯片接合膜20相比,冷延展时从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分(斜线部)的面积S1的比例稍大,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力的降低效果由于再固着面积增大的影响而缓慢被抑制,拾取性稍差。另外,实施例12、实施例19的切割芯片接合膜20中,芯片接合膜3的割断性也稍差。
实施例13的切割芯片接合膜20中,粘着剂组合物2(a)的丙烯酸系粘着性聚合物(A)所具有的羟值接近本发明的范围的下限值,另外,多异氰酸酯系交联剂的添加量也为本发明的范围的下限值,与实施例2、实施例14~17的切割芯片接合膜20相比,冷延展时从粘着剂层2剥离的小片的芯片接合膜3a的边缘部分(斜线部)的面积S1的比例稍小,即在有氧条件下照射紫外线后的粘着力的降低效果的贡献小,拾取性稍差。
实施例20、23的切割芯片接合膜20中,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力接近本发明的范围的上限值,与实施例2、实施例21、22的切割芯片接合膜20相比,拾取性稍差。
与此相对,如表17、18所示,对于使用不满足基材膜1、粘着剂组合物的各特性和粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B的要件中的至少任一者的切割胶带10制作的比较例1~7的切割芯片接合膜20(DDF(aa)~DDF(gg)),确认到:在冷延展工序中的芯片接合膜3的割断性和拾取工序中的拾取性的评价中的任一项目中为比实施例1~26的切割芯片接合膜20(DDF(a)~DDF(z))差的结果。
具体而言,对于比较例1的切割芯片接合膜20(DDF(aa)),确认到:切割胶带10的基材膜1(i)的0℃下的MD方向和TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2、粘着剂组合物2(q)中的多异氰酸酯系交联剂的添加量和多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)低于本发明的范围的下限值,因此冷延展工序中的由粘接剂组合物3(c)构成的芯片接合膜3的割断性差,在被割断的芯片接合膜3a中,在其边缘部分不会形成从粘着剂层2剥离的状态(确认不到剥离),与使用了由粘接剂组合物3(c)构成的芯片接合膜3的实施例25的切割芯片接合膜20(DDF(y))相比,在由粘接剂组合物3(c)构成的芯片接合膜3的割断性和拾取性中的任一评价中均为差的结果。
另外,同样地对于比较例2、3的切割芯片接合膜20(DDF(bb))、(DDF(cc)),也确认到:切割胶带10的基材膜1(j)、1(l)的0℃下的MD方向和TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2、粘着剂组合物2(q)中的多异氰酸酯系交联剂的添加量和多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)低于本发明的范围的下限值,因此冷延展工序中的由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性差,在被割断的芯片接合膜3a中,也在其边缘部分不会形成从粘着剂层2剥离的状态(确认不到剥离),例如与实施例1~17、20~23的切割芯片接合膜20(DDF(a)~DDF(q))、(DDF(t)~DDF(w))相比,在由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性和拾取性中的任一评价中均为差的结果。
进一步,对于比较例4的切割芯片接合膜20(DDF(dd)),确认到:虽然切割胶带10的粘着剂组合物2(a)满足本发明的要件,但基材膜1(i)的0℃下的MD方向和TD方向的5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2低于本发明的范围的下限值,粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大于本发明的范围的上限值,因此冷延展工序中的由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性差,在被割断的芯片接合膜3a中,虽然在其四个角稍微形成了从粘着剂层2剥离的状态,但在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大,例如与实施例7的切割芯片接合膜20(DDF(g))相比,在由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性和拾取性中的任一评价中均为差的结果。
此外进一步,对于比较例5的切割芯片接合膜20(DDF(ee)),确认到:虽然切割胶带10的基材膜1(b)满足本发明的要件,但粘着剂组合物2(s)中的多异氰酸酯系交联剂的添加量和多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)低于本发明的范围的下限值,因此虽然冷延展工序中的由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性良好,但被割断的芯片接合膜3a中,在其边缘部分不会形成从粘着剂层2剥离的状态(确认不到剥离),例如与实施例9的切割芯片接合膜20(DDF(i))相比,在拾取性的评价中为稍差的结果。
此外进一步,对于比较例6的切割芯片接合膜20(DDF(ff)),确认到:虽然切割胶带10的基材膜1(b)和粘着剂组合物2(t)的各特性满足本发明的要件,但粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大于本发明的范围的上限值,因此虽然冷延展工序中的由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3的割断性良好,在被割断的芯片接合膜3a中形成了其边缘部分(四方周围部分)从切割胶带10的粘着剂层2适度地剥离的状态,但在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A大,例如与实施例16的切割芯片接合膜20(DDF(p))相比,在拾取性的评价中为差的结果。
此外进一步,对于比较例7的切割芯片接合膜20(DDF(gg)),确认到:虽然满足切割胶带10的基材膜1(b)和粘着剂层2的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A和在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B的本发明的要件,但粘着剂组合物2(u)中的多异氰酸酯系交联剂的添加量和多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比(-NCO/-OH)大于本发明的范围的上限值,因此虽然由粘接剂组合物3(a)构成的芯片接合膜3在冷延展工序中能够以没有问题的水平进行割断,但被割断的芯片接合膜3a中,从其边缘部分(四方周围部分)朝向中心部,从切割胶带10的粘着剂层2过度且不规则地发生了剥离,拾取时,上述从粘着剂层剥离的状态的芯片接合膜3a向切割胶带10的照射紫外线后的粘着剂层2的再固着面积变得过大,例如与实施例12的切割芯片接合膜20(DDF(l))相比,在拾取性的评价中为差的结果。另外,在延展工序后,在一部分观察到粘着剂层2的破裂、从基材膜1的卷起。

Claims (9)

1.一种切割胶带,其为具备基材膜、以及在该基材膜上含有活性能量射线固化性粘着剂组合物的粘着剂层的切割胶带,
所述基材膜中,当将0℃下的MD方向、即基材膜的制膜时的流动方向的5%伸长时的弹性模量设为YMD,将0℃下的TD方向、即相对于MD方向垂直的方向的5%伸长时的弹性模量设为YTD时,各个5%伸长时的弹性模量的平均值(YMD+YTD)/2具有165MPa以上260MPa以下的范围的值,
所述活性能量射线固化性粘着剂组合物包含具有活性能量射线反应性碳-碳双键和羟基的丙烯酸系粘着性聚合物、光聚合引发剂、以及与所述羟基发生交联反应的多异氰酸酯系交联剂,
所述丙烯酸系粘着性聚合物具有处于12.0mgKOH/g以上40.5mgKOH/g以下的范围的羟值,相对于所述丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,以2.4质量份以上7.0质量份以下的范围包含所述多异氰酸酯系交联剂,所述多异氰酸酯系交联剂所具有的异氰酸酯基(-NCO)与所述丙烯酸系粘着性聚合物所具有的羟基(-OH)的当量比-NCO/-OH在0.14以上1.32以下的范围内调整,
所述切割胶带的所述粘着剂层在23℃下相对于不锈钢板的在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A为3.50N/25mm以下的范围,其中,紫外线累计光量:150mJ/m2、剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟,在23℃下相对于不锈钢板的在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B为0.25N/25mm以上0.70N/25mm以下的范围,其中,紫外线累计光量:150mJ/m2、剥离角度:90°、剥离速度:300mm/分钟,所述不锈钢板为SUS304·BA板。
2.根据权利要求1所述的切割胶带,所述基材膜为由树脂组合物构成的树脂膜,所述树脂组合物含有由乙烯-不饱和羧酸系共聚物的离聚物构成的树脂(IO)和聚酰胺树脂(PA)。
3.根据权利要求1或2所述的切割胶带,所述活性能量射线固化性粘着剂组合物至少包含α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)这三种类别的光聚合引发剂作为所述光聚合引发剂。
4.根据权利要求3所述的切割胶带,所述α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)、α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)和酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)各自的含量为,相对于所述丙烯酸系粘着性聚合物100质量份,α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂(a)为0.8质量份以上5.0质量份以下的范围,α-氨基烷基苯酮系光聚合引发剂以外的烷基苯酮系光聚合引发剂(b)为0.2质量份以上5.0质量份以下的范围,以及酰基氧化膦系光聚合引发剂(c)为0.2质量份以上2.0质量份以下的范围。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的切割胶带,在有氧条件下照射紫外线后的粘着力A相对于所述在无氧条件下照射紫外线后的粘着力B之比A/B为3.00以上5.00以下的范围。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的切割胶带,所述切割胶带用于将在所述粘着剂层上依次层叠芯片接合膜和多个经单片化的半导体芯片而成的片状层叠体在-30℃~0℃的温度下延展(延伸)并与经单片化的半导体芯片的形状相匹配地将所述芯片接合膜割断。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的切割胶带,所述切割胶带为,在将粘附有所述片状层叠体的切割胶带在处于-30℃以上0℃以下的范围的温度下延展(延伸)并与经单片化的半导体芯片的形状相匹配地将芯片接合膜割断时,所述芯片接合膜的边缘部分、即四方周围部分从粘着剂层剥离。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的切割胶带,与所述经单片化的半导体芯片的形状相匹配地被割断的芯片接合膜中,从所述粘着剂层剥离的所述芯片接合膜的边缘部分、即四方周围部分的面积的比例相对于被割断的芯片接合膜整体的面积为10%以上45%以下的范围。
9.一种半导体装置的制造方法,其使用权利要求1~8中任一项所述的切割胶带。
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