JP2008088229A - 粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】
芳香族ビニル系エラストマー１００質量部、スチレン系樹脂５〜２５質量部、芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体５〜２５質量部以下を含有するフィルムを、粘着剤と積層してなる粘着シート。本発明の粘着シートは、細糸状の切削屑が生じにくく、室温でエキスパンドする際に、ＭＤ（マシン・ディレクション）とＴＤ（トランス・ディレクション）のエキスパンドバランスに優れ、半導体チップの粘着剤層貼り付け面に粘着剤が移行しにくいという効果を奏するため、半導体ウエハを加工して電子部品とするための粘着シートとして好適に用いられる。
【選択図】 なし

Description

本発明は粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法に関する。

電子部品の製造において、半導体ウエハ又は回路基板材上等に回路パターンを形成してなる電子部品集合体を半導体ウエハ加工用の粘着シートに固定し、ダイヤモンド等の砥粒を備えたダイシングブレードで単位チップ又は単位デバイスごとにダイシングし、粘着シートを引き延ばし（エキスパンド）、ピックアップして電子部品を回収する電子部品の製造方法が知られている（特許文献１等参照）。

電子部品集合体としては、例えば半導体ウエハ又は回路基板材上に回路パターンを形成してなるもの等が挙げられる。回路基板材上に回路パターンを形成したものとしては、例えばエポキシ樹脂で封止された封止樹脂パッケージ、具体的にはボール・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。

粘着シートの基材フィルムにエチレン／（メタ）アクリル酸／（メタ）アクリル酸アルキルエステル等の三元共重合体や、これらを陽イオンで架橋したアイオノマ樹脂を基材として用いる方法が知られている（例えば特許文献２等参照）

半導体ウエハを母材とする電子部品集合体をダイシングする際には、回転刃と基材が接触する際に発生する細糸状の切削屑や、半導体ウエハの表面に付着した粘着剤成分が電子部品に混入しないことが求められていた。

ダエキスパンド工程では、粘着シートを均一に引延ばす必要がある。基材フィルムは、製造時の流れ方向と幅方向に由来する不均一な伸びをする場合があり、エキスパンド工程で均一に引き延ばすことができる粘着シートが必要とされていた。

特開平０９−００７９７６号公報 特開平０９−００８１１１号公報

本発明は粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法を提供する。

本発明は、芳香族ビニル系エラストマー１００質量部、スチレン系樹脂６０質量部以下、芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体６０質量部以下を含有するフィルムを粘着剤と積層してなる粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法である。

本発明の粘着シートは、細糸状の切削屑が生じにくく、室温でエキスパンドする際に、ＭＤ（マシン・ディレクション）とＴＤ（トランス・ディレクション）のエキスパンドバランスに優れ、半導体チップの粘着剤層貼り付け面に粘着剤が移行しにくいという効果を奏する。

本明細書における部及び％は、特に断らない限り質量基準である。本明細書において（メタ）アクリレートとはアクリレート及びメタアクリレートの総称である。（メタ）アクリル酸等の（メタ）を含む化合物等も同様に、名称中に「メタ」を有する化合物と「メタ」を有さない化合物の総称である。

本発明は、芳香族ビニル系エラストマー１００質量部、スチレン系樹脂６０質量部以下、芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体６０質量部以下を含有するフィルムを粘着剤と積層してなる粘着シート及び粘着シートを用いた電子部品の製造方法である。

（芳香族ビニル系エラストマー）
芳香族ビニル系エラストマーは、芳香族ビニル化合物単位と共役ジエン系化合物単位を有する共重合体と、その水素添加物である。

（芳香族ビニル化合物）
芳香族ビニル化合物は、ビニル基に直結した芳香族環構造を骨格とする化合物であり、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ｏ−、ｍ−、及びｐ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、並びにビニルアントラセン等が挙げられる。芳香族ビニル化合物の中ではスチレンが好ましい。

（共役ジエン系化合物）
共役ジエンとしては、例えばブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、及び２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン等が挙げられる。

芳香族ビニル系エラストマーとしては、例えばスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物、スチレン−エチレン・ブチレン共重合体−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン共重合体−スチレンブロック共重合体、及びスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体等が挙げられる。これらの芳香族ビニル系エラストマーはＡ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。芳香族ビニル系エラストマーは、本発明の効果を阻害しない範囲内でエチレン及びプロピレン等のビニル化合物を含有しても良い。

芳香族ビニル系エラストマーには、スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物を用いると、破断伸度が高く好ましい。

（スチレン系樹脂）

スチレン系樹脂とは、スチレンの単独重合体か、又はスチレンとビニル単量体との共重合体であり、スチレン単位含有量が８０％以上である。スチレン系樹脂相中にはポリブタジエンやポリイソプレン等のエラストマに由来する固溶層を有してもよい。スチレン系樹脂としては、例えば汎用ポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）及び耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）が挙げられる。

スチレン系樹脂に使用可能なビニル単量体は、例えばα−メチルスチレン等のα−置換スチレン、ビニルトルエン，ｔ−ブチルスチレン，クロルスチレン，ブロムスチレン，ジブロムスチレン，及びトリブロムスチレン等の芳香環置換スチレン、アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体、（メタ）アクリル酸アミド等の不飽和カルボン酸アミド等が挙げられる。

スチレン系樹脂の配合量は、芳香族ビニル系エラストマー１００質量部に対し５〜２５質量部であり、１０〜２０質量部が好ましい。スチレン系樹脂が２０質量部を超えると、フィルムの強度が高く、柔軟性が失われ、フィルムの伸ばした際に基材が白化する。

（芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体）
芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体とは、スチレン骨格を有する芳香族ビニル単量体とエチレン性不飽和カルボン酸単量体の共重合体である。スチレン骨格を有する芳香族ビニル単量体単位８０〜９９質量％とエチレン性不飽和カルボン酸単量体単位１〜２０質量％の共重合体が好ましく、芳香族ビニル単量体８５〜９８質量％、エチレン性不飽和カルボン酸単量体２〜１５質量％、及びビニル単量体０．１〜１０質量％の共重合体がより好ましい。上記範囲であれば樹脂の流動性が良く、芳香族ビニル系エラストマーと溶融混合しやすく、フィルム成形性が良いため好ましい。

エチレン性不飽和カルボン酸単量体としては、（メタ）アクリル酸及びそのエステル類、フマル酸やマレイン酸やイタコン酸等のα，β−不飽和ジカルボン酸及びこれらのモノエステル、ジエステル類、無水物及びこのイミド化物、並びにアクリロニトリル等が挙げられ、（メタ）アクリル酸が好適に用いられる。

スチレン骨格を有する芳香族ビニル単量体は、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン等のスチレン類、及びスチレン類の置換体が挙げられ、スチレンが好適に用いられる。

芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体の配合量は、芳香族ビニル系エラストマー１００質量部に対し５〜２５質量部であり、１０〜２０質量部が好ましい。上記範囲であればフィルムの強度が高く、柔軟で、透明度が高く、フィルム成形性が良い。

芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体は、芳香族ビニル単量体及び不飽和カルボン酸共重合体以外のビニル化合物に由来する単量体単位を有してもよく、例えばメチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル、アクリロニトリルやメタクリロニトリル等のシアン化ビニル、無水マレイン酸、マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸等のメタクリル酸以外の不飽和カルボン酸、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等のマレイミド等のビニル化合物に由来する単量体単位を有してもよい。

芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体の製造方法は、例えば塊状重合法、懸濁重合法、溶液重合法、乳化重合法が挙げられる。

（基材）
粘着シートの基材は、原料である芳香族ビニル系エラストマー、スチレン系樹脂、及び芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体を混合し、フィルム状に成形して得られる。

基材は単層であってもよく、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エチレンビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アイオノマ等の樹脂と積層して多層フィルムとしてもよい。

基材には着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、安定剤、その他の添加剤を適宜配合してよい。基材表面は鏡面のものが用いられるが、表面をエンボス処理してもよい。

滑剤としては、一般的に用いられている公知の滑剤を用いることができるが、併せて、基材のブロッキング現象を抑制できるエルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミドを併用することが好ましい。

光安定剤としては、エチレン性不飽和カルボン酸（酸性物質）との酸塩基反応による生成物の発生を低減、及び抑制できる低塩基性、及び中性高分子量タイプが好ましい。

基材の成形は、例えば溶融混練等や各種混合装置（１軸又は２軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、各種ニーダー等）を使用して各成分が均一に分散するように混合し、当該混合物をカレンダー成形及びＴダイ成形によりフィルムに成形し、所望のテープ幅に裁断する方法が挙げられる。

カレンダー成形法を用いる場合、ロール配列方式は、例えばＬ型、逆Ｌ型、Ｚ型等が使用できる。ロール温度は通常１５０〜２００℃とすることが好ましい。Ｔダイ成形における押出機は１軸又は２軸の方式を採用でき、ダイス温度は１８０〜２７０℃とすることが好ましい。

基材に電子線を照射して架橋反応させ、高温下での変形や収縮を防止することができる。電子線の照射量は、１０〜１５０Ｍｒａｄの範囲がよく、１５〜２５Ｍｒａｄの範囲が好ましい。

電子線架橋を促進するための架橋剤を添加してもよい。具体的な架橋剤としては、分子内に炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分子量化合物やオリゴマーがよく、例えばアクリレート系化合物、ウレタンアクリレートオリゴマー、及びエポキシアクリレートオリゴマーが有る。

（粘着剤）
粘着剤は、例えばシリコン系、天然ゴム系、アクリル系、又はアクリルゴム系の成分を主体とするものが使用可能である。粘着剤にはウレタンアクリレートオリゴマー、放射線重合開始剤、及び硬化剤等を添加して放射線重合性又は加熱重合性としてもよい。

ゴム系粘着剤のベースポリマーとしては、天然ゴム、再生ゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレン、ＮＢＲ、スチレンーイソプレン共重合体、スチレンーイソプレンーブタジエン共重合体等が挙げられる。

ゴム系粘着剤には架橋剤や軟化剤等を適宜添加してよい。架橋剤としてイソシアネート系架橋剤、軟化剤として液状ゴム等が好適に用いられる。

アクリル系粘着剤としては、（メタ）アクリル酸エステルに由来する単量体単位を主体とするビニル重合体が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステル又は共重合性モノマーとしては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、オクチルエステルなど）、（メタ）アクリル酸グリシジルエステル、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、（メタ）アクリル酸アミド、（メタ）アクリル酸Ｎ−ヒドロキシアミド、（メタ）アクリル酸アルキルアミノアルキルエステル（例えばジメチルアミノエチルメタクリレート、ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート等）、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどが挙げられる。

アクリル系粘着剤としては、ガラス転移温度が−５０℃以下のアクリル酸アルキルエステル重合体を主体とするアクリル系粘着剤を用いることが好ましい。アクリル酸アルキルエステル重合体の数平均分子量は５０万〜１００万であればダイシング時のチップの飛散が少なく、粘着剤がチップに転写しにくいため好ましい。

硬化剤は、例えば多価イソシアネート化合物が挙げられる。多価イソシアネート化合物としては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、３−メチルジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−２，４’−ジイソシアネート、リジンイソシアネート等が挙げられる。

粘着剤には粘着付与剤、硬化剤、及び老化防止剤等の各種添加剤を適宜使用してよい。

粘着付与剤としては、例えばテルペン樹脂、ロジン樹脂、水添ロジン樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂、脂肪族系、及び脂環族系などの石油樹脂、テルペン−フェノール樹脂、キシレン系樹脂、その他脂肪族炭化水素樹脂及び芳香族炭化水素樹脂等を挙げることができる。粘着付与剤の軟化点は６５〜１３０℃が好ましく、更には軟化点６５〜１３０℃の石油樹脂の脂環族飽和炭化水素樹脂、軟化点８０〜１３０℃のポリテルペン樹脂、軟化点８０〜１３０℃の水添ロジンのグリセリンエステルなどがより好ましい。これらは、単独、複合いずれの形態でも使用可能である。

老化防止剤は、ゴム系粘着剤がゴム分子中に不飽和二重結合を持つために酸素や光の存在下で劣化しやすいためそれを改善するために用いる。

老化防止剤としては、例えばフェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、ベンズイミダゾール系老化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系老化防止剤、及びリン系老化防止剤等の単独物又は混合物を挙げることができる。

（粘着シート）
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。粘着剤層の厚さは乾燥後の厚みを５〜５０μｍとすることが好ましい。

（電子部品の製造方法）
粘着シートを使用して、半導体ウエハを加工して電子部品を製造する方法は、例えばシリコンウエハ上に回路パターンを形成して電子部品集合体とし、粘着シートを電子部品集合体に貼り付けて固定した後、回転丸刃でダイシングして電子部品のチップとする方法が挙げられる。

ダイシング後の電子部品の回収方法は、例えば粘着シートの基材側から紫外線及び／又は放射線を照射する。次いで粘着シートを放射状にエキスパンディング（拡大）し、素子小片（電子部品）間を一定間隔に広げた後、素子小片（電子部品）をニードル等で突き上げると共に、真空コレツト、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と同時にマウンティングする方法が挙げられる。

粘着シートはシリコンウエハを母材とする電子部品集合体の研削にも使用可能である。このような加工法としては、例えばシリコンウエハ上に回路パターンを形成して電子部品集合体の、回路パターンに粘着シートを貼り付けて裏面を研削する方法が挙げられる。

シリコンウエハは回路パターンを形成した後、樹脂でモールドしたものに粘着シートを貼り付けてダイシングし、電子部品パッケージとしてもよい。

（使用材料）
芳香族ビニル系エラストマーＡ：スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物（旭化成ケミカルズ株式会社製 Ｓ.Ｏ.Ｅ. ＳＳ９０００）
芳香族ビニル系エラストマーＢ：スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物（旭化成ケミカルズ株式会社製 Ｓ.Ｏ.Ｅ.−ＳＳ Ｌ６０７）
スチレン系樹脂： 東洋スチレン株式会社製ＧＰＰＳ Ｇ−１４Ｌ
芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体：芳香族ビニル単量体としてスチレン９２質量％、エチレン性不飽和カルボン酸単量体８質量％を重合してなる共重合体、東洋スチレン株式会社製 Ｔ−０８０、ビカット軟化点１１５℃
ＬＤＰＥ：東ソー社製、ペトロセン２２６

（実施例１）
実施例１の基材フィルムは、芳香族ビニル系エラストマーＡ、芳香族ビニル系エラストマーＢ、スチレン系樹脂、及び芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体を表１記載の配合で２軸押出機に投入して混合し、混合物をＴダイにより成形して厚さ１００μｍのフィルムとし、幅３００ｍｍのテープ状に切断した。

実施例１の粘着剤は下記の配合のものを使用した。
粘着剤：アクリル系重合体１００質量部、ウレタンアクリレートオリゴマ１００質量部、ラジカル重合禁止剤０．５質量部、放射線重合開始剤３質量部、硬化剤３質量部からなる放射線重合性の粘着剤。
アクリル酸エステル系重合体：重量平均分子量６０万のアクリル酸エステル共重合体（ブチルアクリレート単位９７質量％、２−ヒドロキシエチルアクリレート単位３質量％）。
ラジカル重合禁止剤：ｐ−メトキシフェノールを主体、市販品。
アクリル系重合体：アクリル酸メチル及び２−ヒドロキシルエチルアクリレート由来の単量体単位を主体、市販品。
ウレタンアクリレートオリゴマー：６官能ウレタンアクリレートオリゴマー、分子量３０００、市販品。
放射線重合開始剤 ：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、市販品。
硬化剤 ：トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートを主体、市販品。

実施例１の粘着シートは基材表面に粘着剤を塗布して乾燥させ、厚さ２５μｍの粘着剤層を形成して粘着シートとした。

（評価方法）
粘着シートの評価方法を示す。評価試験は特に断りがないものは温度２３±２℃、湿度５０±５％ＲＨに設定された評価試験室内で実施した。

柔軟性（25％引張り強度）：ＪＩＳ Ｃ ２１０７に準拠。測定した伸び率２５％の引張り強度である。試験を行う粘着シートをｎ＝３以上の測定値の平均値を測定した。

エキスパンドはフィルムのＭＤ方向・ＴＤ方向を各々ＪＩＳ Ｃ ２１０７に準拠して測定した伸び率２５％の引張り強度の強度比である。試験を行う粘着シートをｎ＝３以上の測定値の平均値を示した。

切削屑残留はダイシングし終えた半導体ウエハチップ表面を光学顕微鏡（倍率２００倍）で観察し、一半導体ウエハ当りの「切削屑が付着したチップ」の発生率である。

汚染性はピックアップしたチップの裏面を光学顕微鏡（倍率２００倍）で観察して目視で評価した。
良 ：粘着剤が見つからなかった
不良：粘着剤が見つかった

白化：ＪＩＳ Ｃ ２１０７に準拠して測定した伸び率２５％時のフィルムの白化である。白化の有無を目視で判定した。
良 ：白化の無いもの
不良：白化の有るもの

本発明の粘着シートは、細糸状の切削屑が生じにくく、室温でエキスパンドする際に、ＭＤ（マシン・ディレクション）とＴＤ（トランス・ディレクション）のエキスパンドバランスに優れ、半導体チップの粘着剤層貼り付け面に粘着剤が移行しにくいという効果を奏するため、半導体ウエハを加工して電子部品とするための粘着シートとして好適に用いられる。

Claims (9)

1. 芳香族ビニル系エラストマー１００質量部、スチレン系樹脂５〜２５質量部、芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体５〜２５質量部以下を含有するフィルムを、粘着剤と積層してなる粘着シート。
2. 芳香族ビニル系エラストマーがスチレン−イソプレン−スチレン共重合体の水素添加物、スチレン−ブタジエンランダム共重合体の水素添加物、スチレン−エチレン・ブチレン共重合体−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン共重合体−スチレンブロック共重合体、及びスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体からなる群から選ばれる一種以上である請求項１に記載の粘着シート。
3. スチレン系樹脂が汎用ポリスチレン及び／又は耐衝撃性ポリスチレンである請求項１又は請求項２に記載の粘着シート。
4. 芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体が、芳香族ビニル単量体単位８０〜９９質量％とエチレン性不飽和カルボン酸単量体２０〜１質量％を重合してなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の粘着シート。
5. 芳香族ビニル−不飽和カルボン酸共重合体が、芳香族ビニル単量体８０〜９９質量％とエチレン性不飽和カルボン酸単量体１〜２０質量％を重合してなり、芳香族ビニル単量体がスチレン、エチレン性不飽和カルボン酸単量体が（メタ）アクリル酸である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の粘着シート。
6. 粘着剤がアクリル系重合体を含有する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の粘着シート。
7. 粘着剤がアクリル系重合体、ウレタンアクリレートオリゴマ、及び放射線重合開始剤を含有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の粘着シート。
8. 半導体ウエハ加工用である請求項１乃至７のいずれか一項に記載の粘着シート。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の粘着シートを用いた電子部品の製造方法。