JP2007106940A - 粘接着剤、それを用いた粘接着シート、並びにそれらを用いた電子部品製造方法及び光学部品製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】粘接着剤、それを用いた粘接着シート、及び粘接着シートを用いた電子部品製造方法及び光学部品製造方法を提供する。
【解決手段】
粘接着成分及びクエン酸アルカリ金属塩水和物を含有する粘接着剤、粘接着シート、及びこれらを用いた電子部品集合体又は光学部品の製造方法。本発明の粘接着剤及び粘接着シートは、加工作業中に発生する熱により粘接着力低下を抑制できる等の効果を奏するため、保温時、切削加工、研削加工、又はエッチング等の加工の際の粘接着力低下抑制効果が大きいため、電子部品製造及び光学部品製造に適する。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘接着剤、それを用いた粘接着シート、並びにそれらを用いた電子部品製造方法及び光学部品製造方法に関する。

粘接着剤又は粘接着剤に無機塩を配合し、粘接着剤に被加工物を粘接着して仮固定してから加工した後、粘接着剤全体を加熱して剥離させる方法が知られている。無機塩を５０〜１５０℃で脱水し、加熱発泡させ、粘接着剤界面の粘接着力を低下させるものである（特許文献１〜４参照）。

特許文献１〜４に記載の無機塩は、脱水温度が５０〜１５０℃と広範囲にわたるもので、比較的低い温度から脱水反応が始まるものであった。脱水反応開始温度が約５０℃では、保温時、切削加工、研削加工、又はエッチング等の加工作業中に発生する熱により粘接着力が低下する場合があり、脱水反応開始温度が高い粘接着剤が必要とされていた。

特許第３５６１３２４号公報 特開昭６０−２５２６８１号公報 特開昭６３−０３０２０４号公報 特開２００３−２３１８６７号公報

本発明は粘接着剤、それを用いた粘接着シート、並びにそれらを用いた電子部品製造方法及び光学部品製造方法を提供する。

本発明は粘接着成分及びクエン酸アルカリ金属塩水和物を含有する粘接着剤、それを用いた粘接着シート、及び粘接着シートを用いた電子部品製造方法である。

本発明の粘接着剤、それを用いた粘接着シートを用いることにより、加工作業中の発熱による粘接着力低下を抑制できる等の効果を奏する。

粘接着剤は、粘接着成分及びクエン酸アルカリ金属塩水和物を含有することなどを特徴とする。

（粘接着成分）
粘接着成分は特に限定されないが、例えばアクリル系粘接着剤、ポリアクリル酸エステル、エポキシ系粘接着剤、シリコーン系粘接着剤、天然ゴム、再生ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ポリイソブチレン、ポリビニルエーテル、熱可塑性エラストマ等が挙げられる。粘接着成分としてはアクリル系粘接着剤及びポリアクリル酸エステルが好適に用いられる。

（クエン酸アルカリ金属塩水和物）
クエン酸アルカリ金属塩水和物とは、クエン酸のアルカリ金属塩の水和物の総称である。アルカリ金属は、ナトリウム及びカリウムが好適に用いられる。クエン酸１モルに対してナトリウムイオン３モル以下であること以外は限定されない。クエン酸のナトリウム塩の場合、クエン酸一ナトリウム、クエン酸二ナトリウム、クエン酸三ナトリウム、及びこれらのクエン酸ナトリウム塩の混合物等が挙げられる。

クエン酸のアルカリ金属塩は、ナトリウム以外の１価又は２価の金属イオンを含むものであってもよく、例えばクエン酸二ナトリウム１カリウム塩や、クエン酸ナトリウムカルシウム塩等であってもよい。クエン酸アルカリ金属塩水和物としてはクエン酸ナトリウム塩水和物が好ましく、クエン酸三ナトリウム二水和物が好適に入手できる。

クエン酸アルカリ金属塩水和物の使用量は特に限定されないが、粘接着成分１００質量部に対して５〜２００質量部が好ましい。クエン酸アルカリ金属塩水和物の配合量が少ないと加熱剥離が困難となる場合があり、過剰に配合すると粘接着剤の柔軟性や粘接着力が不足する場合がある。

クエン酸アルカリ金属塩水和物のメジアン粒径は、０．５〜１００μｍが好ましい。クエン酸アルカリ金属塩水和物の粒が細かいと分散性が悪くなる場合があり、粒が粗いと粘接着剤層から露出して粘接着力低下の原因となる場合がある。

粘接着剤は１６０〜１８０℃という狭い温度幅で発泡する。脱水開始温度が１６０℃と高いため、１６０℃までの高温では高い粘接着力を維持できると同時に、１８０℃で脱水反応が完了するため、粘接着力が急速に低下して、剥離可能となる。

粘接着剤には、各種添加剤、例えば紫外線重合性オリゴマ及び／又はモノマ、架橋剤、加熱発泡剤、重合開始剤、粘接着付与剤、硬化剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、及び光安定剤等を適宜選択して添加できる。

（粘接着シート）

粘接着シートは、基材の片面又は両面に粘接着剤を積層して粘接着剤層を形成して製造することができる。粘接着剤層の形成方法は特に限定されず、例えば塗布、噴霧、コンマ塗工、グラビア塗工、ロール塗工、スクリーン印刷等を用いることができる。

基材の厚み及び材質は特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。基材の材質は、用途に応じて適宜選択して使用できる。具体的にはポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリイミド、ポリマレイミド、及びエポキシ樹脂等が挙げられる。

粘接着剤及び粘接着シートは電子部品製造用又は光学部品製造用として使用可能である。

（電子部品製造方法）
電子部品は、通称「ワーク」と呼ばれる電子部品集合体を形成し、これを研削又は切断する方法が広く用いられている。

電子部品集合体として、例えばシリコンウエハ又はガリウム−砒素等の半導体ウエハ、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）基板、ガラス、エポキシ基板、又はベクトラ基板等の絶縁物回路基板等が挙げられる。粘接着剤及び粘接着シートは、これらの電子部品集合体を固定して加工し、電子部品に加工する用途に使用可能である。このような加工方法としては、例えばダイシングやバックグラインディング等が挙げられる。粘接着剤及び粘接着シートは、セラミック等を含有するグリーンシート等のような柔軟な材料の仮固定にも使用可能である。粘接着シートは半導体ウエハを基材とする電子部品集合体のダイシングに好適に用いられる。

（光学部品製造方法）
光学部品製造方法は特に限定されず、研削加工、切断加工等が挙げられる。光学部品としては、例えばレンズ、プリズム、及び回折格子等のガラス加工品が挙げられる。光学部品製造方法は、例えばガラス製レンズの製造の際、旋盤等の工作機械の回転軸先端にガラス材を固定し、ガラス材を回転させながら切削・研削して所定の形状に加工し、加工終了後、ガラス材を加熱してレンズとすることができる。

プリズム等の平面部を有する部品を製造する際は、研削時に機械加工テーブル等に粘接着剤又は粘接着シートで被着材を固定し、研削終了後に粘接着剤又は粘接着シートを１６０℃以上に加熱して、光学部品を回収する方法が挙げられる。

（剥離方法）
粘接着剤及び粘接着シートの剥離方法は特に限定されないが、粘接着剤又は粘接着シートを１６０〜３００℃で加熱する方法が好適に用いられる。加熱温度が低いと粘接着剤が充分に剥離されない場合があり、加熱温度が高いと粘接着剤又は粘接着シートが劣化する場合がある。

（使用材料）
クエン酸アルカリ金属塩水和物：クエン酸三ナトリウム二水和物、メジアン粒径５０μｍ、試薬１級、市販品。
粘接着成分Ａ：アクリル系粘接着剤（紫外線硬化型、市販品）。

実験No.1-1に係る粘接着剤は下記の処方で製造した。実験No.1-2〜No.1-12に係る粘接着剤、加熱温度等は、表１に示した点以外は実験No.1-1と同様とした。
粘接着剤：アクリル系粘接着剤１００質量部、クエン酸アルカリ金属塩水和物５０質量部の混合物。
粘接着シート：厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート製シートと、基材の片面に、厚さ１００μｍの粘接着剤層を設けた。

（評価方法）
クエン酸アルカリ金属塩水和物のメジアン径測定：クエン酸アルカリ金属塩水和物１００ｍｇを１００ｍｌのヘキサン中に超音波分散させながら、レーザー散乱法で粒度分布を測定し、メジアン径を測定した。
測定機器：堀場製作所レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置 ＬＡ−３００型。

ガラス加熱剥離：粘接着剤を２枚のスライドガラスにはさみ、気泡が入らない状態で重ね合わせた。スライドガラス全体に波長３６５ｎｍの紫外線を１５００ｍＪ／ｃｍ^２照射して２枚のスライドガラスを粘接着した試料を作製した。試料を設定温度１８０℃のホットプレートに３０秒乗せた後、当該スライドガラス同士を手で剥離した。
◎（優）：スライドガラスと粘接着剤の界面で剥離し、粘接着剤は、シート状に独立した層として剥離され、スライドガラスに粘接着剤成分が残留しなかった。
○（良）：スライドガラスと粘接着剤の界面で剥離したが、ピンセットでスライドガラスが割れない程度の力をかける必要があった。
×（不可）：剥離時にスライドガラスが割れて剥離できず、粘接着成分がスライドガラス上に強固に残留した。
スライドガラス：２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．１ｍｍ厚、市販品。

試験結果を表１に示す。

実験No.2-1に係る粘接着シートは下記の処方で製造した。実験No.2-2〜No.2-10に係る粘接着剤、粘接着シート、加熱温度等は、表２に示した点以外は実験No.2-1と同様とした。

（使用材料）
クエン酸アルカリ金属塩水和物：クエン酸三ナトリウム二水和物、メジアン粒径５０μｍ、市販品。
粘接着成分Ａ：アクリル系粘接着剤（電気化学工業株式会社製、紫外線硬化型仮止め用）。
粘接着成分Ｂ：アクリル酸エチル−アクリル酸２−エチルヘキシルの共重合体（分子量：８５万）、市販品。
粘接着剤 ：粘接着成分Ｂ１００質量部及びイソシアネート系架橋剤１質量部の混合物。
粘接着シート：厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート製シート上に厚さ１００μｍの粘接着剤を塗布し、粘接着剤層とした。

シート加熱剥離：スライドガラスの表面に、１０ｍｍ幅の粘接着シートを貼りつけた後、２ｋｇの重さのローラを転がして加圧した。粘接着されたスライドガラス側を下に置いて、所定の設定温度のホットプレートに３０秒乗せた直後、ＪＩＳ ３ｂ ０２３７に準ずる粘接着力試験を行った。
粘接着力 ：ＪＩＳ ３ｂ ０２３７に準拠して測定した。
１００℃粘接着力：シート加熱剥離用試料と同一の処方で作製した試料を１００℃に加熱した時の粘接着力を評価した。

試験結果を表２に示す。

本発明の粘接着剤及び粘接着シートは、加工作業中に発生する熱により粘接着力低下を抑制できる等の効果を奏するため、保温時、切削加工、研削加工、又はエッチング等の加工の際の粘接着力低下抑制効果が大きいため、電子部品製造及び光学部品製造に適する。

Claims (8)

1. 粘接着成分及びクエン酸アルカリ金属塩水和物を含有する粘接着剤。
2. 粘接着成分１００質量部と、メジアン粒径０．５〜１００μｍのクエン酸アルカリ金属塩水和物を５〜２００質量部含有する請求項１に記載の粘接着剤。
3. クエン酸アルカリ金属塩水和物がクエン酸ナトリウム塩水和物である請求項１又は請求項２に記載の粘接着シート。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の粘接着剤を用いた粘接着シート。
5. 請求項１乃至３のいずれかに記載の粘接着剤を用いた電子部品製造方法。
6. 請求項４に記載の粘接着シートを用いた電子部品製造方法。
7. 請求項１乃至３のいずれかに記載の粘接着剤を用いた光学部品製造方法。
8. 請求項４に記載の粘接着シートを用いた光学部品製造方法。