JP2005101628A - 電子部品用加熱剥離型粘着シートおよび電子部品の加工方法並びに電子部品 - Google Patents
電子部品用加熱剥離型粘着シートおよび電子部品の加工方法並びに電子部品Info
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Abstract
【解決手段】 電子部品用加熱剥離型粘着シートは、熱膨張性微小球を含有する熱膨張性層と、前記熱膨張性層の少なくとも一方の面に形成されている非熱膨張性粘着層とを有し、非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後のシリコンウエハの表面における炭素元素比率RC1(%)が、以下の関係式(1)又は(2)のうち少なくとも何れか一方の関係式を満足する。RC1≦50+RC2 (1);RC1≦2.5RSi (2)[RC2は貼付される前のシリコンウエハの表面における炭素元素比率(%)を示す。RSiは非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後のシリコンウエハの表面におけるケイ素元素比率(%)を示す。]
【選択図】 図1
Description
RC1≦50+RC2 (1)
RC1≦2.5RSi (2)
[関係式(1)及び(2)において、RC2は、貼付される前の、XPSによるシリコンウエハの表面における炭素元素比率(%)を示す。RSiは、非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後の、XPSによるシリコンウエハの表面におけるケイ素元素比率(%)を示す。]
RC1≦50+RC2 (1)
RC1≦2.5RSi (2)
[関係式(1)及び(2)において、RC2は、貼付される前の、XPSによるシリコンウエハの表面における炭素元素比率(%)を示す。RSiは、非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後の、XPSによるシリコンウエハの表面(非熱膨張性粘着層の面が接触していたシリコンウエハの表面)におけるケイ素元素比率(%)を示す。]
熱膨張性層(3,31,32)は、少なくとも、熱膨張性を付与するための熱膨張性微小球を含んでいる。そのため、粘着シートを電子部品に貼着した後、任意なときに熱膨張性層を加熱して、熱膨張性微小球を発泡及び/又は膨張処理させることにより、熱膨張性層が膨張し、この熱膨張性層の膨張により、電子部品と接触している非熱膨張性粘着層の表面が凹凸状に変形して、非熱膨張性粘着層と電子部品との接着面積が減少し、非熱膨張性粘着層による接着力を減少させて、粘着シートを容易に電子部品から剥離することができる。従って、電子部品用加熱剥離型粘着シートは、電子部品に貼付した後、任意なときに熱膨張性層を加熱処理することにより、電子部品から容易に剥がすことができる。
熱膨張性微小球としては、公知の熱膨張性微小球から適宜選択することができる。熱膨張性微小球としては、マイクロカプセル化されている発泡剤を好適に用いることができる。このような熱膨張性微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの加熱により容易にガス化して膨張する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球などが挙げられる。前記殻は、熱溶融性物質や熱膨張により破壊する物質で形成される場合が多い。前記殻を形成する物質として、例えば、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどが挙げられる。熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法などにより製造できる。なお、熱膨張性微小球には、例えば、マツモトマイクロスフェア[商品名、松本油脂製薬(株)製]などの市販品もある。
熱膨張性層(3,31,32)において(結合剤等として)用いられている粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、これらの粘着剤に融点が約200℃以下の熱溶融性樹脂を配合したクリ−プ特性改良型粘着剤などの公知の粘着剤を1種又は2種以上組み合わせて用いることができる(例えば、特開昭56−61468号公報、特開昭61−174857号公報、特開昭63−17981号公報、特開昭56−13040号公報等参照)。また、粘着剤としては、放射線硬化型粘着剤(又はエネルギー線硬化型粘着剤)を用いることもできる。粘着剤は、粘着性成分(ベースポリマー)等のポリマー成分などのほかに、粘着剤の種類等に応じて、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート、アルキルエーテル化メラミン化合物など)、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂などからなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの)、可塑剤、充填剤、老化防止剤などの適宜な添加剤を含んでいてもよい。
非熱膨張性粘着層(4,41,42)は、電子部品に貼着させるための粘着層であり、熱膨張性を有していない層である。該非熱膨張性粘着層は、電子部品への接着と、加熱による接着力の低減処理時に電子部品に対する汚染(特にミクロな汚染)の増大の防止などを目的として形成されている。なお、図2で示されるように、非熱膨張性粘着層が2つ形成されている場合、少なくともいずれか一方の非熱膨張性粘着層を電子部品の表面に貼付するために用いることができる。非熱膨張性粘着層は単層、複層のいずれの形態を有していてもよい。
(A)重合等により得られたアクリル系ポリマーを、例えば、ヘプタン(脂肪族系炭化水素)などの、高分子量のポリマー成分が溶解しない溶剤に入れ攪拌することにより、アクリル系ポリマー中の低分子量のポリマー成分を溶剤に溶解させて、アクリル系ポリマー中の高分子量のポリマー成分を沈殿させて、取り出すことにより、低分子量のポリマー成分の含有量がより一層少ないアクリル系ポリマーを得る。なお、このような作業を繰り返す事により、低分子量のポリマー成分の含有量がより一層少ないアクリル系ポリマーを得ることができる。
(B)通常のラジカル重合では、分子量分布が大きく重合の際に低分子量が出来てしまうため、リビングラジカル重合やアニオン重合等の分子量分布の少ない重合方法を採用して、低分子量のポリマー成分の含有量がより一層少ないアクリル系ポリマーを得る。
(C)通常のラジカル重合では、初期に分子量の大きいポリマーが得られ、重合の後期になると分子量の小さいものが重合されて生成するので、重合率で85〜97%のポリマーを重合系から取り出すことにより、低分子量のポリマー成分の含有量がより一層少ないアクリル系ポリマーを得る。重合率で85〜97%のポリマーを重合系から取り出す際には、例えば、重合系内に残っている残存モノマーを、前記ヘプタン等の溶剤を用いて取り除く方法や、乾燥時に高熱をかけてモノマーを蒸発させて取り除く方法により、低分子量のポリマー成分やモノマー成分を除去して、重合率で85〜97%のポリマーを生成する方法を採用することができる。
本発明では、必要に応じて、図1及び2に示されているように、基材(1,11,12)を用いることができる。従って、基材は必ずしも設けられていなくてもよい。基材は、熱膨張性層等の支持母体として用いることができる。基材を(支持母体として)用いることにより、熱膨張性層、ひいては非熱膨張性粘着層が基材により支持補強されて加熱剥離型粘着シートの取扱性が向上し、電子部品への接着、加熱後の電子部品からの剥離などを能率的に行うことができる。基材は単層の形態を有していてもよく、積層された形態を有していてもよい。
本発明では、変形性の付与や加熱後の剥離性の向上などの点より、例えば、ゴム状有機弾性層6を、図2に示されるように、基材と熱膨張性層との間の中間層として設けることができる。ゴム状有機弾性層6は、加熱剥離型粘着シートを電子部品に接着する際に、前記粘着シートの表面を電子部品の表面形状に良好に追従させて、接着面積を大きくするという機能と、前記粘着シートを電子部品から加熱剥離する際に、熱膨張性層の加熱膨張を高度に(精度よく)コントロールし、熱膨張性層を厚さ方向へ優先的に且つ均一に膨張させるという機能とを有している。なお、ゴム状有機弾性層6は、必要に応じて設けられる層であり、必ずしも設けられていなくてもよい。
本発明では、図3で示されるように、粘着層7が設けられていてもよい。すなわち、該粘着層7は、任意に設けることができ、必ずしも設けられていなくてもよい。粘着層7が設けられていると、非熱膨張性粘着層42の面に貼着されている電子部品を、粘着層7を利用して他の被着体(如何なる被着体であってもよい)に貼着することができる。粘着層7を形成するための粘着剤としては、特に制限されず、上記非熱膨張性粘着層において用いられる粘着剤として例示された粘着剤(例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、クリ−プ特性改良型粘着剤、放射線硬化型粘着剤など)等の公知乃至慣用の粘着剤を用いることができる。なお、該粘着層は、電子部品の貼付には用いないので、低汚染性を有していなくてもよい。粘着層7を形成するための粘着剤には、例えば、可塑剤、充填剤、界面活性剤、老化防止剤、粘着性付与剤などの公知乃至慣用の添加剤が配合されていてもよい。
本発明では、セパレータ(5,51,52)としては、慣用の剥離紙などを使用できる。セパレータは非熱膨張性粘着層の保護材として用いられ、粘着シートを電子部品に貼着する際に剥がされる。セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。
温度計、撹拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた内容量500mlの三つ口フラスコ型反応器内に、アクリル酸n−ブチル50重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル50重量部、アクリル酸5重量部、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部、および酢酸エチル200重量部の割合で且つ全体(全量)として200gとなるように配合して投入し、窒素ガスを約1時間導入しながら攪拌し、内部の空気を窒素で置換した。その後、内部の温度を58℃にし、この状態を約4時間保持して重合を行い、アクリル系共重合体(「アクリル系共重合体A」と称する場合がある)を得た。
前記アクリル系共重合体A100重量部を含む酢酸エチル溶液に、イソシアネート系架橋剤2重量部が配合されたアクリル系粘着剤に、熱膨張性微小球(商品名「マツモトマイクロスフェアF−50D」松本油脂製薬(株)製)35重量部を配合し、この混合液を、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)の片面に、乾燥後の厚みが40μmとなるように塗布し、乾燥して熱膨張性層を形成させ、さらに、該熱膨張性層上に、下記に示される方法により形成された非熱膨張性粘着層A(汚染防止型粘着層)(厚さ3μm)を転写して、図1に示されるような加熱剥離型粘着シートを得た。
厚さ50μmのPETフィルムの片面に、実施例1と同等の熱膨張性層(厚さ40μm)を実施例1と同様にして形成し、さらに、該熱膨張性層上に、下記に示される方法により形成された非熱膨張性粘着層B(汚染防止型且つ放射線硬化型の粘着層)(厚さ2μm)を転写して、図1に示されるような加熱剥離型粘着シートを得た。
厚さ50μmのPETフィルムの片面に、実施例1と同等の熱膨張性層(厚さ40μm)を実施例1と同様にして形成し、さらに、該熱膨張性層上に、下記に示される方法により調製されたアクリル系共重合体C100重量部とイソシアネート系架橋剤3重量部との混合物を、乾燥後の厚みが3μmとなるように塗布し乾燥することにより、非熱膨張性粘着層(「非熱膨張性粘着層C」と称する場合がある)を形成し、さらに該非熱膨張性粘着層上に、剥離処理されたPETフィルム(厚み50μm)の剥離処理面を重ねて、図1に示されるような加熱剥離型粘着シートを得た。
厚さ50μmのPETフィルムの片面に、実施例1と同等の熱膨張性層(厚さ40μm)を実施例1と同様にして形成し、さらに、該熱膨張性層上に、下記に示される方法により形成された非熱膨張性粘着層D(汚染防止型且つ放射線硬化型の粘着層)(厚さ5μm)を転写して、図1に示されるような加熱剥離型粘着シートを得た。
熱膨張性層上に粘着層を設けないこと以外は実施例1と同様にして、加熱剥離型粘着シートを得た。
温度計、撹拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた内容量500mlの三つ口フラスコ型反応器内に、アクリル酸n−ブチル70重量部、アクリル酸エチル30重量部、アクリル酸5重量部、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部、トルエン200重量部の割合で且つ全量が200gとなるように配合して投入し、窒素ガスを約1時間導入しながら攪拌し、内部の空気を窒素で置換した。その後、内部の温度を60℃にし、この状態を約6時間保持して重合を行い、アクリル系共重合体(「アクリル系共重合体E」と称する場合がある)を得た。このアクリル系共重合体E100重量部を含むトルエン溶液に、イソシアネート系架橋剤2重量部と、膨張性微小球(商品名「マツモトマイクロスフェアF−50D」松本油脂製薬(株)製)35重量部を配合し、それを厚さ50μmのPETフィルムの片面に乾燥後の厚みが40μmとなるように塗布し塗布し乾燥させて、厚さ40μmの熱膨張性層を形成して、加熱剥離型粘着シートを得た。
アクリル系粘着剤Aを用い、それに熱膨張性微粒子を配合せずに単なる粘着層を形成し、かつその上に粘着層を設けなかったこと以外は実施例1と同様にして、粘着シートを得た。
実施例及び比較例で得られた幅20mmの各粘着シートを、それぞれ、厚さ25μmのポリエステルフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS−10」)に接着し、ステンレス板(SUS304BA板)に対する180°ピール接着力(剥離速度300mm/分、23℃)を下記の測定方法(対SUS304BA接着力の測定方法)により測定した。
SUS304BA板に対する180°ピール接着力(粘着力)(N/20mm)を、下記のようにして測定する。各粘着シート(20mm幅)の非熱膨張性粘着層又は熱膨張性粘着層(或いは粘着層)面を、SUS304BA板(トルエンにて超音波洗浄済み)に、2kgローラー1往復にて貼着し、加熱前及び加熱後の180°ピール接着力(粘着力)(N/20mm)(剥離速度:300mm/分、温度:23±2℃、湿度:65±5%RH、粘着シートを剥離する)を測定した。
実施例および比較例により得られた(加熱剥離型)各粘着シートを、それぞれ、鏡面処理した4インチシリコンウエハ(4吋シリコンウエハ)に接着して1時間放置後、前記の接着力測定試験に準じて剥離したシリコンウエハ面を、X線光電子分光分析装置を用いて、XPS(X−ray Photoelectron Spectroscopy;X線光電子分光分析)により、表面の炭素元素比率RC1(%)測定し、同時にその時の表面のケイ素元素比率RSi(%)も測定する。また、オリジナルの鏡面処理した4吋シリコンウエハ面(粘着シートを貼着する前の鏡面処理した4吋シリコンウエハ面)を、X線光電子分光分析装置を用いて、XPSにより、表面の炭素元素比率RC2(%)測定する。
実施例1,3および比較例1〜3により得られた(加熱剥離型)各粘着シートを、130℃の熱風乾燥器中で3分間加熱処理した粘着層の表面を、テトラヒドロフラン(THF)で洗い流した後、該THF溶液をゲルパーミュエーションクロマトグラフ装置(GPC装置)を用いて、分子量(重量平均分子量;Mw)の測定を行った。
また、実施例2,4により得られた(放射線硬化型かつ加熱剥離型)の粘着シートを、空冷式高圧水銀灯(46mJ/分)による放射線10秒間の照射を行った後、130℃の熱風乾燥器中で3分間加熱処理した粘着表面を、THFで洗い流し、前記と同様に、GPC装置を用いて分子量(重量平均分子量;Mw)の測定を行った。
11 電子部品用加熱剥離型粘着シート
12 電子部品用加熱剥離型粘着シート
2 基材
21 基材
22 基材
3 熱膨張性層
31a 熱膨張性層
31b 熱膨張性層
32 熱膨張性層
4 非熱膨張性粘着層
41a 非熱膨張性粘着層
41b 非熱膨張性粘着層
42 非熱膨張性粘着層
5 セパレータ
51a セパレータ
51b セパレータ
52a セパレータ
52b セパレータ
6 ゴム状有機弾性層
7 粘着層
Claims (8)
- 熱膨張性微小球を含有する熱膨張性層と、前記熱膨張性層の少なくとも一方の面に形成されている非熱膨張性粘着層とを有する加熱剥離型粘着シートであって、非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後の、XPSによるシリコンウエハの表面における炭素元素比率RC1(%)が、以下の関係式(1)又は(2)のうち少なくとも何れか一方の関係式を満足する特性を有していることを特徴とする電子部品用加熱剥離型粘着シート。
RC1≦50+RC2 (1)
RC1≦2.5RSi (2)
[関係式(1)及び(2)において、RC2は、貼付される前の、XPSによるシリコンウエハの表面における炭素元素比率(%)を示す。RSiは、非熱膨張性粘着層の面をシリコンウエハの表面に貼付し、加熱して剥離させた後の、XPSによるシリコンウエハの表面におけるケイ素元素比率(%)を示す。] - 熱膨張性層が、熱膨張性とともに粘着性を有している熱膨張性粘着層であり、且つ基材の少なくとも一方の面に形成されている請求項1記載の電子部品用加熱剥離型粘着シート。
- 非熱膨張性粘着層の粘着剤が、重量平均分子量が10万以下の低分子ポリマー成分を全ポリマー成分に対して15重量%以下の割合で含有している粘着剤である請求項1又は2記載の電子部品用加熱剥離型粘着シート。
- 非熱膨張性粘着層の粘着剤が、低汚染性を有する放射線硬化型粘着剤である請求項1又は2記載の電子部品用加熱剥離型粘着シート。
- 低汚染性を有する放射線硬化型粘着剤が、硬化後、重量平均分子量が10万以下の低分子ポリマー成分の割合が、全ポリマー成分に対して15重量%以下となるように硬化する請求項4記載の電子部品用加熱剥離型粘着シート。
- 基材の一方の面に熱膨張性層、非熱膨張性粘着層がこの順で形成され、且つ他方の面に少なくとも粘着層が形成されている請求項1〜5の何れかの項に記載の電子部品用加熱剥離型粘着シート。
- 請求項1〜6の何れかの項に記載の電子部品用加熱剥離型粘着シートを、非熱膨張性粘着層の面が電子部品に接触するように、電子部品に貼付した後、該電子部品の加工を行うことを特徴とする電子部品の加工方法。
- 請求項7記載の電子部品の加工方法により加工が施されて製造されたことを特徴とする電子部品。
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