JP2007046018A - 粘着剤、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】粘着剤、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法を提供する。
【解決手段】（メタ）アクリル酸エステル系単量体単位を有し、更にカルボン酸基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び（亜）リン酸エステル基からなる群から選ばれる１種以上の有機酸基を有する単量体単位０．１〜１５質量％を含む（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を含有する粘着剤、、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法。本発明の粘着剤、粘着シートは、電子部品集合体をダイシングする際に高い粘着力を発揮する。ダイシング時のチップ飛び抑制効果が大きい、ダイシング処理終了後、被着体と粘着シートを剥がした際の静電気抑制効果が大きい等の効果を奏するため、粘着シートで電子部品集合体を固定しダイシングする電子部品製造方法に適する。

Description

本発明は、粘着剤、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法に関する。

通称ワークと呼ばれる電子部品集合体を固定してダイシングし、電子部品を製造する際に粘着シートを用いる方法が知られている。

電子部品集合体としては、例えば半導体ウエハ又は絶縁物回路基板材上に回路パターンを形成してなる電子部品集合体、及び電子部品集合体をエポキシ樹脂で封止してなる封止樹脂パッケージ等が挙げられる。

封止樹脂パッケージとしては、例えばボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）、チップ・サイズ・パッケージ（ＣＳＰ）、スタック・メモリー・モジュール、システム・オン・モジュール等が挙げられる。

携帯電話、ＰＤＡ、及びノートパソコン等の小型電子機器に必要な小型の電子部品をが必要とされている。小型の電子部品を製造するための粘着剤及び粘着シートには、更なる粘着力の向上及び剥離容易性という相反する特性が必要とされてきた。

このような目的で、電子部品集合体、例えば半導体ウエハを固定してダイシングして電子部品を製造する方法として特許文献１〜３等が知られている。
特許第３０３８５４２号公報 特願２００３−３９７０４７号公報 特願２００１−０９４８４０号公報

本発明は粘着剤、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法を提供する。

本発明は、カルボン酸基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び（亜）リン酸エステル基からなる群から選ばれる１種以上の有機酸基を有する単量体単位０．１〜１５質量％を含む（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を含有する粘着剤、該粘着剤を用いることを特徴とする粘着シート、及び電子部品製造方法である。

本発明の粘着剤、それを用いた粘着シート、及び粘着シートを用いた電子部品製造方法を用いることにより、電子部品集合体をダイシングする際に高い粘着力を発揮する。ダイシング時のチップ飛び抑制効果が大きい、ダイシング処理終了後、被着体と粘着シートを剥がした際の静電気抑制効果が大きい等の効果を奏する。

本発明における（メタ）アクリル酸エステルとは、アクリル酸エステル及び（メタ）アクリル酸エステルの総称である。（メタ）アクリレート等の（メタ）を含む化合物名も同様に、名称中に「メタ」を有する化合物と「メタ」を有する化合物を含まない化合物の総称である。（亜）リン酸エステル基等の（亜）も同様に、名称中に「亜」を有する化合物と「亜」を有する化合物を含まない化合物の総称である

本明細書において、単量体単位とは単量体に由来する構造単位を意味する。本明細書における部及び％は特に規定しない限り質量基準で示す。

（メタ）アクリル酸エステル系共重合体とは、（メタ）アクリル酸エステル系単量体単位を有し、更にカルボン酸基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び（亜）リン酸エステル基からなる群から選ばれる１種以上の有機酸基を有する単量体単位０．１〜１５質量％を含む共重合体である。

（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルグリシジルエーテル、（メタ）アクリル酸グリシジルエーテル、トリデシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸エステル系共重合体において、有機酸基を有する単量体単位の含有率は０．１〜１５質量％、好ましくは１〜１０％である。有機酸基を有する単量体単位が少ないと粘着剤表面抵抗率が高くなり、静電気抑制効果が顕著でない場合がある。有機酸基を有する単量体単位が過剰の場合、粘着力が低下することがある。

有機酸基は、カルボン酸基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び（亜）リン酸エステル基が挙げられる。有機酸基を有する単量体は１種類以上使用できる。

カルボン酸基を有する単量体としては、例えば（メタ）アクリル酸及びその誘導体、並びに不飽和カルボン酸等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸系単量体は特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸β−カルボキシエチル等が挙げられる。その他不飽和カルボン酸単量体として、不飽和カルボン酸イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、及び３−アクリロイルプロピオン酸等が挙げられる。

スルホン酸基を有する単量体としては、例えばビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、イセチアン酸アクリレート、及びイセチアン酸メタアクリレート等が挙げられる。

スルファミン酸基を有する単量体としては、例えばヒドロキシエチル−Ｎ−［２−アクリロイルオキシエチル］スルファミン酸、Ｎ，Ｎ−ビス［２−アクリロイルオキシエチル］スルファミン酸、アクリロイルイソシアネートとＮ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）スルファミン酸の付加体、ヒドロキシエチル−Ｎ−［２−メタアクリロイルオキシエチル］スルファミン酸、Ｎ，Ｎ−ビス［２−メタアクリロイルオキシエチル］スルファミン酸、メタアクリロイルイソシアネートとＮ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）スルファミン酸の付加体等が挙げられる。

（亜）リン酸エステル基を有する単量体としては、例えばアクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、アクリロイルオキシ−３−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、アリルアルコールアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、メタアクリロイルオキシ−３−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、アリルアルコールアシッドホスフェート、アクリロイルオキシエチルアシッドホスファイト、メタアクリロイルオキシエチルアシッドホスファイト等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸エステル系共重合体には、上記の単量体の他に、公知の単量体を併用してよい。公知の単量体とは、例えば、エチレン、スチレン、ビニルトルエン、酢酸アリル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、バーサテイク酸ビニル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体とは、（メタ）アクリル酸エステル系単量体及びアミン含有単量体単位を有する共重合体をいう。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を採用することにより、粘着剤表面抵抗率を下げることにより静電気の発生を抑制し、ダイシングして製造した電子部品の飛散を抑制することができる。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体に使用される（メタ）アクリル酸エステル系単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルグリシジルエーテル、（メタ）アクリル酸グリシジルエーテル、トリデシル（メタ）アクリレート、ミリスチル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

これらの（メタ）アクリル酸エステル系単量体うち、半導体の電子部品集合体への粘着性の高さから、メチル（メタ）アクリレートが好ましい。

アミン含有単量体単位とは、分子内中にアミノ基及び／又はアミド基を少なくとも一つ含有している単量体単位をいう。アミン含有単量体単位としては、例えば、アミノ基含有単量体単位、アミド基含有単量体単位、アミノ基及びアミド基を有する単量体単位が挙げられる。これらアミン含有単量体単位の中でも有機酸基を含有する（メタ）アクリル酸エステル系共重合体との反応性が良好なアミノ基含有単量体単位が好ましい。

アミノ基含有単量体としては、例えば、アミノエチルアクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリレート、ビニルピリジン、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、アミノエチルメタアクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレート、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタアクリレート、ビニルピリジン、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノエチルメタアクリレート等が挙げられる。

アミド基含有単量体としては、例えば、アクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド、メタアクリルアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルイルモルホリン、（メタ）アクリルアマイド等が挙げられる。

アミノ基・アミド基両方を含有する単量体としては、例えば、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体は、上記（メタ）アクリル酸エステル系単量体の他に、公知のビニル単量体を有してもよい。例えば、エチレン、スチレン、ビニルトルエン、酢酸アリル、アクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、バーサテイク酸ビニル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体の使用量は特に限定されないが、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体１００質量部に対して（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体３０質量部以下が好ましい。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を配合すると電子部品の加熱剥離が容易となり、粘着シート剥離時等の静電気発生を顕著に抑制することが出来る。（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を過剰に配合すると粘着力が低下することがある。（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体のより好ましい配合量は、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体１００質量部に対して３〜１０質量部である。

（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体中のアミン含有単量体単位の割合は、アミン含有単量体単位が少ないと粘着力向上効果が顕著でない場合があり、過剰では反応による凝集力向上及び粘着剤表面抵抗率低下が望めない傾向にある。（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体中のアミン含有単量体単位の割合は０．１〜３０質量％が好ましく、３〜１０重量％以下のものが好適に用いられる。

粘着剤には、公知の添加剤、例えばエネルギー線重合性オリゴマ及び／又は単量体、重合開始剤、粘着付与剤、硬化剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、溶剤、及び光安定剤等を１種以上添加することができる。

（粘着シート）
粘着シートは、基材の片面又は両面に粘着剤を塗布又は積層して得られる。粘着シートの基材の厚みは、適宜選択できる。基材の素材は、公知の合成樹脂が使用できる。具体的にはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エチレンビニルアセテート、及びエチレンビニルアルコール等が挙げられる。

粘着シートは、基材上に粘着剤を含有する粘着剤層を塗布又は印刷等により形成する。粘着シートの製造方法としては、例えば粘着剤層成分をそのまま、又は適当な有機溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分間程度、加熱処理等により乾燥させる方法等が挙げられる。

粘着シートの被着体は平面板状が好ましく、例えばＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）基板、放熱性セラミック基板、ガラス、エポキシ基板、及び液晶ポリマー基板等の各種絶縁材料基板、シリコンウエハ及びガリウム−砒素等の半導体ウエハ等が挙げられる。粘着シートはこれらの電子部品固定用に好適に用いられる。

粘着シートを用いた電子部品製造方法は特に限定されず、公知の方法が使用できる。例えば、被着体である電子部品集合体を粘着シート上に固定し、回路パターン形成処理をしてからダイシングして電子部品とし、公知の方法により該電子部品を取り出す方法等が挙げられる。必要に応じて被着体にエッチング、研磨、切断等の加工を施してもよい。

ダイシングが終了した電子部品は、エネルギー線を照射した後、公知の方法で電子部品を回収することができる。一例を挙げると、専用治具を用いて粘着シートを放射状に拡大し、電子部品を一定間隔に広げた後、電子部品をニードル等で突き上げると共に、真空コレット、エアピンセット等で吸着する方法等によりピックアップする方法等が挙げられる。

実施例１に係る粘着シートの製造方法を示す。

（使用材料）
（メタ）アクリル酸エステル系共重合体：メタアクリル酸５質量部及びｎ−ブチルメタクリレート９５質量部の共重合体、合成品。
（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体：メチルメタクリレート９６質量部とＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート４質量部の共重合体、合成品。
エネルギー線重合性オリゴマ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系、市販品
光重合開始剤：１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンを主体、市販品。
ポリイソシアネート化合物：MDI系イソシアネート末端プレポリマー、市販品。

（粘着剤）
メタアクリル酸エステル系共重合体１００質量部、メタアクリル酸エステル・アミン系共重合体、エネルギー線重合性オリゴマ５０質量部、光重合開始剤３質量部、及びポリイソシアネート化合物１質量部配合したものである。

（粘着シート）
実施例１の粘着シートは、厚さ１５０μｍのポリエチレン製シート基材としてのを基材とし、基材の片面に粘着剤を噴霧して塗布して、厚さ２５μｍの粘着剤層を設けた。実施例２〜９及び比較例は、特に言及した部分以外は、実施例１と同様である。

電子部品集合体（ワーク）：縦２０ｍｍ、横２５ｍｍで、厚さ１００μmのシリコンウエハを主体とする半導体部材をパッケージ成形用モールド樹脂によりモールドして作製した。

（実施例２〜４）
実施例２は、実施例１における（メタ）アクリル酸エステル系共重合体中のアクリル酸単量体単位を、ビニルスルホン酸単量体単位（スルホン酸基含有）に変更した。
実施例３は、実施例１における（メタ）アクリル酸エステル系共重合体中のアクリル酸単量体単位を、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−［２−アクリロイルオキシエチル］スルファミン酸単量体単位（スルファミン酸基含有）に変更した。
実施例４は、実施例１における（メタ）アクリル酸エステル系共重合体中のアクリル酸単量体単位を、アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート単量体単位（亜リン酸基含有）に変更した。
実施例５は実施例１における（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体の代わりに第３級アミン（トリメチルアミン）にした。
実施例６は実施例１における（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を０．０７質量部にした。
実施例７は実施例１における（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を３３質量部にした。
実施例８は実施例１における（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体のアミン含有単量体単位量を０．０７質量％にした。
実施例９は実施例１における（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体体のアミン含有単量体単位量を３３質量％にした。

（比較例）
比較例１は実施例におけるメタアクリル酸エステル系共重合体のアクリル酸単量体単位を０．０７質量％にした。
比較例２は実施例におけるメタアクリル酸エステル系共重合体のアクリル酸単量体単位を１８質量％にした。

（評価方法）
ダイシング性（チップ飛び）：粘着シートにワークを貼り付け、１０分放置後に５ｍｍ□にダイシングして２０個のチップ（電子部品）を得た。５枚のワークをダイシングした際の、チップ総数１００個に対するチップ飛び個数で評価した。ダイシング後、水銀灯で紫外線を１０分間照射し、チップを回収した。

粘着力：粘着シートにワークを貼り付け、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準じて測定した。

粘着剤表面抵抗率：粘着シートの粘着剤層の表面抵抗率を測定した。
測定環境：温度２３℃、湿度５５％
試験装置：表面抵抗測定器（アドバンテスト社Ｒ８３４０Ａ）

（評価結果）
実施例１における粘着シートは、チップ飛びがなく、粘着剤表面抵抗率５．０×１０^１１Ω／□であり、良好であった。
実施例２〜４：実施例１と同様に、諸物性のバランスが良好であった。
実施例５：粘着剤表面抵抗率は良好なものの、チップ飛びが若干発生した。
実施例６：粘着剤表面抵抗率が悪く、チップ飛びが若干発生した。
実施例７：粘着剤表面抵抗率は良好なものの、チップ飛びが若干発生した。
実施例８：粘着剤表面抵抗率が悪く、チップ飛びが若干発生した。
実施例９：粘着剤表面抵抗率は良好なものの、チップ飛びが若干発生した。
比較例１：粘着剤表面抵抗率がきわめて悪かった。
比較例２：チップ飛びが非常に多かった。

本発明の粘着剤、粘着シートは、電子部品集合体をダイシングする際に高い粘着力を発揮する。ダイシング時のチップ飛び抑制効果が大きい、ダイシング処理終了後、被着体と粘着シートを剥がした際の静電気抑制効果が大きい等の効果を奏するため、粘着シートで電子部品集合体を固定しダイシングする電子部品製造方法に適する。

Claims (5)

1. （メタ）アクリル酸エステル系単量体単位を有し、更にカルボン酸基、スルホン酸基、スルファミン酸基、及び（亜）リン酸エステル基からなる群から選ばれる１種以上の有機酸基を有する単量体単位０．１〜１５質量％を含む（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を含有する粘着剤。
2. （メタ）アクリル酸エステル系共重合体１００質量部に対して、（メタ）アクリル酸エステル系単量体単位及び、アミン含有単量体単位を０．１〜３０質量％を含む（メタ）アクリル酸エステル・アミン系共重合体を３０質量部以下含有する請求項１に記載の粘着剤。
3. 請求項１又は請求項２に記載の粘着剤を用いた粘着シート。
4. 電子部品固定用である請求項３に記載の粘着シート。
5. 請求項４に記載の粘着シートを用いる電子部品製造方法。