JP2022038213A - 部材加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】硬質基板を被加工体(部材等)から剥離することを含みつつも、当該被加工体の破損等を防止することができる部材加工方法を提供すること。【解決手段】本発明の部材加工方法は、硬質基板と、紫外線吸収層と、被加工体とをこの順に積層する積層工程と、その後、該被加工体を加工する加工工程と、その後、該紫外線吸収層に紫外線を照射して、硬質基板を被加工体から剥離する剥離工程とを含む。【選択図】図1
Description
本発明は、部材加工方法に関する。
電子部品(部材)の加工においては、工程間のハンドリング性を考慮して、部材を一組の基板で挟持して、当該部材を加工する場合がある(例えば、特許文献1)。例えば、配線回路基板上の端子に部材を熱圧着して接続する工程においては、部材を配線回路基板上の端子に仮置きした状態で、その上から鋼板を両面粘着シートを介して重ね、加圧しながら当該部材を保持し、熱処理して当該端子を固着させることが行われている。そして、熱処理後、加圧を解放し、鋼板を部材から剥離して、配線回路基板上の端子に上記部材が固着される。
上記の配線回路基板上の部材を熱圧着する工程に代表されるような、部材を一組の基板(第1の基板、第2の基板)で挟持し、その後に、一方の基板(第2の基板)を部材から剥離させる工程においては、剥離される第2の基板が硬質である場合、当該第2の基板(硬質基板)がしなりにくいために、当該第2の基板(硬質基板)を垂直方向に離間させることとなる。そうすると、部材に負荷がかかり当該部材が破損したり、部材が第1の基板から不要に脱離する等の問題がある。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、硬質基板を被加工体(部材等)から剥離することを含みつつも、当該被加工体の破損等を防止することができる部材加工方法を提供することにある。
本発明の部材加工方法は、硬質基板と、紫外線吸収層と、被加工体とをこの順に積層する積層工程と、その後、該被加工体を加工する加工工程と、その後、該紫外線吸収層に紫外線を照射して、硬質基板を被加工体から剥離する剥離工程とを含む。
1つの実施形態においては、上記被加工体が、別の硬質基板と、該硬質基板の少なくとも片側に配置された部材とを含む。
1つの実施形態においては、上記被加工体が、半導体ウエハである。
1つの実施形態においては、上記硬質基板が、光透過性を有する。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、粘着性を有する。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、活性エネルギー線硬化型粘着剤を含む。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、紫外線吸収剤を含む。
1つの実施形態においては、上記被加工体が、別の硬質基板と、該硬質基板の少なくとも片側に配置された部材とを含む。
1つの実施形態においては、上記被加工体が、半導体ウエハである。
1つの実施形態においては、上記硬質基板が、光透過性を有する。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、粘着性を有する。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、活性エネルギー線硬化型粘着剤を含む。
1つの実施形態においては、上記紫外線吸収層が、紫外線吸収剤を含む。
本発明によれば、硬質基板を被加工体(部材等)から剥離することを含みつつも、当該被加工体の破損等を防止することができる部材加工方法を提供することができる。
A.部材加工方法の概要
図1は、本発明の1つの実施形態による部材加工方法を説明する概略図である。本発明の部材加工方法は、(i)硬質基板10と、紫外線吸収層20と、被加工体30とをこの順に積層する工程(以下、積層工程ともいう)、(ii)その後、該被加工体30を加工する工程(加工工程)、および(iii)その後、該紫外線吸収層20に紫外線を照射して、硬質基板10を被加工体30から剥離する工程(剥離工程)を含む。
図1は、本発明の1つの実施形態による部材加工方法を説明する概略図である。本発明の部材加工方法は、(i)硬質基板10と、紫外線吸収層20と、被加工体30とをこの順に積層する工程(以下、積層工程ともいう)、(ii)その後、該被加工体30を加工する工程(加工工程)、および(iii)その後、該紫外線吸収層20に紫外線を照射して、硬質基板10を被加工体30から剥離する工程(剥離工程)を含む。
B.積層工程
上記のとおり、積層工程は、硬質基板10と、紫外線吸収層20と、被加工体30とをこの順に積層する工程である。 1つの実施形態において、紫外線吸収層は、粘着性を有する。図示例の被加工体30は、別の硬質基板31と別の硬質基板31の片側に配置された部材32とを備えている。
上記のとおり、積層工程は、硬質基板10と、紫外線吸収層20と、被加工体30とをこの順に積層する工程である。 1つの実施形態において、紫外線吸収層は、粘着性を有する。図示例の被加工体30は、別の硬質基板31と別の硬質基板31の片側に配置された部材32とを備えている。
1つの実施形態において、紫外線吸収層20と被加工体30との間には、基材21と粘着剤層22とがさらに配置され得る。紫外線吸収層20と基材21と粘着剤層22とはこの順に配置され得る。1つの実施形態において、紫外線吸収層20と基材21と粘着剤層22とから構成される積層体は、両面粘着シートAであり得る。
別の実施形態においては、硬質基板と被加工体とは紫外線吸収層を介して、配置され得る。より詳細には、硬質基板は、紫外線吸収層の一方の面に直接配置され、被加工体は、紫外線吸収層の他方の面に直接配置される。
B-1.硬質基板
上記硬質基板とは、曲げ弾性率が、1GPa以上である板上の成形体をいう。曲げ弾性率は、硬質基板を構成する材料に応じて、JIS K7171またはJIS R1602にそれぞれ準拠して、4点曲げ試験により測定することができる
上記硬質基板とは、曲げ弾性率が、1GPa以上である板上の成形体をいう。曲げ弾性率は、硬質基板を構成する材料に応じて、JIS K7171またはJIS R1602にそれぞれ準拠して、4点曲げ試験により測定することができる
上記硬質基板を構成する材料としては、任意の適切な材料が用いられ得る。硬質基板としては、例えば、ガラス基板、金属基板、シリコン基板、サファイア基板、プラスチック基板等が挙げられる。
好ましくは、上記硬質基板は、光透過性を有する。上記硬質基板の紫外線(波長360nm)透過率は、好ましくは70%以上であり、より好ましくは80%~99.9%である。硬質基板が光透過性を有していれば、剥離工程における剥離を好ましく生じさせることができる。
B-2.紫外線吸収層
紫外線吸収層は、初期には(すなわち、紫外線照射前には)粘着性を有し、紫外線照射後に粘着力が低下して剥離性を示す層であり得る。1つの実施形態においては、紫外線吸収層は、部分的な紫外線照射(例えば、UVレーザー光照射)により、部分的に粘着力が低下する層であり得る。
紫外線吸収層は、初期には(すなわち、紫外線照射前には)粘着性を有し、紫外線照射後に粘着力が低下して剥離性を示す層であり得る。1つの実施形態においては、紫外線吸収層は、部分的な紫外線照射(例えば、UVレーザー光照射)により、部分的に粘着力が低下する層であり得る。
1つの実施形態において、紫外線吸収層は、紫外線吸収剤を含む。好ましくは、紫外線吸収層は、粘着剤をさらに含む。粘着剤としては、例えば、感圧粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤が挙げられる。
紫外線吸収層が紫外線吸収剤を含むことにより、UVレーザー光照射による被着体の剥離が可能となる。より詳細には、紫外線吸収層にUVレーザー光を照射することで、紫外線吸収剤が分解して発生するガス、および/または紫外線吸収剤が発熱することにより紫外線吸収層が分解して発生するガスにより、紫外線吸収層に変形が生じ、その結果、UVレーザー光が照射された部分において、剥離性が発現する。
また、紫外線吸収層が、活性エネルギー線硬化型粘着剤を含んでいれば、活性エネルギー線を照射することにより、紫外線吸収層全体の粘着力を低下させることができる。1つの実施形態においては、紫外線吸収層の全体に活性エネルギー線を照射して、粘着力を低下させた後に、上記のようにレーザー光を照射する。このようにすれば、剥離後の糊残りや硬質基板への再付着を顕著に防止することができ、例えば、ワニスを用いた従来の方法と比較しても汚染防止の観点から有利である。活性エネルギー線としては、例えば、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)、ラジオ波、アルファ線、ベータ線、電子線、プラズマ流、電離線、粒子線等が挙げられる。好ましくは、紫外線である。
紫外線吸収層の波長360nmの光透過率は、好ましくは50%以下である。当該光透過率を低くすることにより、剥離の際のレーザー出力を低くすることができる。紫外線吸収層の波長355nmの光透過率は、好ましくは30%以下である。このような範囲であれば、上記効果はより顕著となる。また、紫外線吸収層の波長380nmの光透過率は、好ましくは30%以上であり、より好ましくは50%以上である。
紫外線吸収層をステンレス板に貼着した際の23℃における初期粘着力は、好ましくは0.1N/20mm~20N/20mmであり、より好ましくは0.5N/20mm~15N/20mmである。このような範囲であれば、良好に被加工体を保持し得る紫外線吸収層を形成することができる。粘着力は、JIS Z 0237:2000に準じて測定される。具体的には、2kgのローラーを1往復により紫外線吸収層をステンレス板(算術平均表面粗さRa:50±25nm)に貼着し、23℃下で30分間放置した後、剥離角度180°、剥離速度(引張速度)300mm/minの条件で、紫外線吸収層を引きはがして測定される。紫外線吸収層は、活性エネルギー線照射およびレーザー光照射により粘着力が変化するが、本明細書において、「初期粘着力」とは、活性エネルギー線およびレーザー光を照射する前の粘着力を意味する。
1つの実施形態においては、紫外線吸収層をステンレス板に貼着し、460mJ/cm2の紫外線を照射した後の23℃における粘着力は、好ましくは0.01N/20mm~2N/20mmであり、より好ましくは0.02N/20mm~1N/20mmである。このような範囲であれば、糊残り少なく剥離可能な紫外線吸収層を形成することができる。上記紫外線照射は、例えば、紫外線照射装置(日東精機社製、商品名「UM-810」)を用いて、高圧水銀灯の紫外線(特性波長:365nm、積算光量:460mJ/cm2、照射エネルギー:70W/cm2、照射時間:6.6秒)を紫外線吸収層に照射して行われる。
紫外線吸収層の厚みは、好ましくは50μm以下である。このような範囲であれば、剥離の際のレーザー出力をより低くすることが可能となる。紫外線吸収層の厚みは、40μm以下であることがより好ましく、30μm以下であることがさらに好ましく、1μm~30μmであることより好ましい。このような範囲であれば、上記効果が顕著となる。
・紫外線吸収剤:
紫外線吸収剤としては、紫外線(例えば、波長355nm)を吸収する化合物であれば、任意の適切な紫外線吸収剤が用いられ得る。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。なかでも好ましくは、トリアジン系紫外線吸収剤またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であり、特に好ましくはトリアジン系紫外線吸収剤である。特に、粘着剤Aとしてアクリル系粘着剤を用いる場合に、当該アクリル系粘着剤のベースポリマーとの相溶性が高いことから、トリアジン系紫外線吸収剤は好ましく用いられ得る。トリアジン系紫外線吸収剤は、水酸基を有する化合物から構成されていることがより好ましく、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物から構成された紫外線吸収剤(ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤)であることが特に好ましい。
紫外線吸収剤としては、紫外線(例えば、波長355nm)を吸収する化合物であれば、任意の適切な紫外線吸収剤が用いられ得る。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。なかでも好ましくは、トリアジン系紫外線吸収剤またはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤であり、特に好ましくはトリアジン系紫外線吸収剤である。特に、粘着剤Aとしてアクリル系粘着剤を用いる場合に、当該アクリル系粘着剤のベースポリマーとの相溶性が高いことから、トリアジン系紫外線吸収剤は好ましく用いられ得る。トリアジン系紫外線吸収剤は、水酸基を有する化合物から構成されていることがより好ましく、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物から構成された紫外線吸収剤(ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤)であることが特に好ましい。
ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2-(4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヒドロキシフェニルと[(C10-C16(主としてC12-C13)アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物(商品名「TINUVIN 400」、BASF社製)、2-[4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[3-(ドデシルオキシ)-2-ヒドロキシプロポキシ]フェノール)、2-(2,4-ジヒドロキシフェニル)-4,6-ビス-(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと(2-エチルヘキシル)-グリシド酸エステルの反応生成物(商品名「TINUVIN 405」、BASF社製)、2,4-ビス(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-6-(2,4-ジブトキシフェニル)-1,3,5-トリアジン(商品名「TINUVIN 460」、BASF社製)、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノール(商品名「TINUVIN 1577」、BASF社製)、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[2-(2-エチルヘキサノイルオキシ)エトキシ]-フェノール(商品名「アデカスタブ LA-46」、(株)ADEKA製)、2-(2-ヒドロキシ-4-[1-オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)-4,6-ビス(4-フェニルフェニル)-1,3,5-トリアジン(商品名「TINUVIN 479」、BASF社製)、BASF社製の商品名「TINUVIN 477」などが挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系化合物)としては、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール(商品名「TINUVIN PS」、BASF社製)、ベンゼンプロパン酸および3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシ(C7-9側鎖および直鎖アルキル)のエステル化合物(商品名「TINUVIN 384-2」、BASF社製)、オクチル3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル]プロピオネートおよび2-エチルヘキシル-3-[3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2イル)フェニル]プロピオネートの混合物(商品名「TINUVIN 109」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(商品名「TINUVIN 900」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(1-メチル-1-フェニルエチル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(商品名「TINUVIN 928」、BASF製)、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート/ポリエチレングリコール300の反応生成物(商品名「TINUVIN 1130」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール(商品名「TINUVIN P」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(商品名「TINUVIN 234」、BASF社製)、2-[5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル]-4-メチル-6-(tert-ブチル)フェノール(商品名「TINUVIN 326」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ジ-tert-ペンチルフェノール(商品名「TINUVIN 328」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(商品名「TINUVIN 329」、BASF社製)、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール](商品名「TINUVIN 360」、BASF社製)、メチル3-(3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートとポリエチレングリコール300との反応生成物(商品名「TINUVIN 213」、BASF社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチルフェノール(商品名「TINUVIN 571」、BASF社製)、2-[2-ヒドロキシ-3-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミド-メチル)-5-メチルフェニル]ベンゾトリアゾール(商品名「Sumisorb 250」、住友化学(株)製)、2-(3-tert-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール(商品名「SEESORB 703」、シプロ化成社製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-6-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール(商品名「SEESORB 706」、シプロ化成社製)、2-(4-ベンゾイルオキシ-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール(シプロ化成社製の商品名「SEESORB 7012BA」)、2-tert-ブチル-6-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチルフェノール(商品名「KEMISORB 73」、ケミプロ化成社製)、2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](商品名「アデカスタブ LA-31」、(株)ADEKA製)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-セルロース(商品名「アデカスタブ LA-32」、(株)ADEKA製)、2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(商品名「アデカスタブ LA-36」、(株)ADEKA製)などが挙げられる。
上記紫外線吸収剤は、染料または顔料であってもよい。顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、レーキ系、ペリレン系、ペリノン系、キナクリドン系、チオインジゴ系、ジオキサンジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系等の顔料が挙げられる。染料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、カルボニル系、インジゴ系、キノンイミン系、メチン系、キノリン系、ニトロ系等の染料が挙げられる。
上記紫外線吸収剤を構成する化合物の分子量は、好ましくは100~1500であり、より好ましくは200~1200であり、さらに好ましくは200~1000である。このような範囲であれば、レーザー光照射により、より良好な変形部を形成し得る紫外線吸収層を形成することができる。
上記紫外線吸収剤の最大吸収波長は、好ましくは300nm~450nmであり、より好ましくは320nm~400nmであり、さらに好ましくは330nm~380nmである。紫外線吸収剤の最大吸収波長と上記光重合開始剤の最大吸収波長との差は、好ましく10nm以上であり、より好ましくは25nm以上である。
上記紫外線吸収剤の5%重量減少温度は、好ましくは350℃以下であり、より好ましくは330℃以下である。紫外線吸収剤の5%重量減少温度の下限は、例えば、100℃である。このような範囲であれば、レーザー光照射により、より良好な変形部を形成し得る紫外線吸収層を形成することができる。紫外線吸収剤の5%重量減少温度とは、紫外線吸収剤を昇温させた際の当該紫外線吸収剤の重量が、昇温前の重量に対して、5重量%減少した時点での温度を意味する。5%重量減少温度は、示差熱分析装置を用いて、昇温温度10℃/分、空気雰囲気下、流量25ml/分の測定条件で測定される。
上記紫外線吸収剤の含有割合は、紫外線吸収層中のベースポリマー100重量部に対して、好ましくは1重量部~50重量部であり、より好ましくは5重量部~20重量部である。このような範囲であれば、活性エネルギー線の照射により紫外線吸収層全体の粘着力を良好に低下させる際に、紫外線吸収層の硬化が良好に進み、かつ、レーザー光照射により、良好な剥離性を示す紫外線吸収層を形成することができる。
・活性エネルギー線硬化型粘着剤:
1つの実施形態においては、活性エネルギー線硬化型粘着剤として、母剤となるベースポリマーと、該ベースポリマーと結合可能な活性エネルギー線反応性化合物(モノマーまたはオリゴマー)とを含む活性エネルギー線硬化型粘着剤(A1)が用いられる。別の実施形態においては、ベースポリマーとして活性エネルギー線反応性ポリマーを含む活性エネルギー線硬化型粘着剤(A2)が用いられる。好ましくは、上記ベースポリマーは、光重合開始剤と反応し得る官能基を有する。該官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基等が挙げられる。
1つの実施形態においては、活性エネルギー線硬化型粘着剤として、母剤となるベースポリマーと、該ベースポリマーと結合可能な活性エネルギー線反応性化合物(モノマーまたはオリゴマー)とを含む活性エネルギー線硬化型粘着剤(A1)が用いられる。別の実施形態においては、ベースポリマーとして活性エネルギー線反応性ポリマーを含む活性エネルギー線硬化型粘着剤(A2)が用いられる。好ましくは、上記ベースポリマーは、光重合開始剤と反応し得る官能基を有する。該官能基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基等が挙げられる。
上記粘着剤(A1)において用いられるベースポリマーとしては、例えば、天然ゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、ニトリルゴム(NBR)等のゴム系ポリマー;シリコーン系ポリマー;アクリル系ポリマー等が挙げられる。これらのポリマーは、単独で、または2種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも好ましくは、アクリル系ポリマーである。
アクリル系ポリマーとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステルなどの炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルの単重合体または共重合体;該炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステルと他の共重合性モノマーとの共重合体等が挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、s-ブチルエステル、t-ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2-エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステルすなわちラウリルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、およびエイコシルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のシクロペンチルエステルおよびシクロヘキシルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アリールエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニルおよび(メタ)アクリル酸ベンジルが挙げられる。上記炭化水素基含有(メタ)アクリル酸エステル由来の構成単位の含有割合は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは40重量部以上であり、より好ましくは60重量部以上である。
上記他の共重合性モノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、アクリルアミド、およびアクリロニトリルなどの官能基含有モノマー等が挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸および無水イタコン酸が挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、および(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルおよび(メタ)アクリル酸メチルグリシジルが挙げられる。スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。アクリルアミドとしては、例えばN-アクリロイルモルホリンが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記共重合性モノマー由来の構成単位の含有割合は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは60重量部以下であり、より好ましくは40重量部以下である。
アクリル系ポリマーは、そのポリマー骨格中に架橋構造を形成するために、多官能性モノマー由来の構成単位を含み得る。多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート(すなわち、ポリグリシジル(メタ)アクリレート)、ポリエステル(メタ)アクリレート、およびウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記多官能性モノマー由来の構成単位の含有割合は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは40重量部以下であり、より好ましくは30重量部以下である。
上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは10万~300万であり、より好ましくは20万~200万である。重量平均分子量は、GPC(溶媒:THF)により測定され得る。
上記粘着剤(A1)に用いられ得る上記活性エネルギー線反応性化合物としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基、アセチレン基等の重合性炭素-炭素多重結合を有する官能基を有する光反応性のモノマーまたはオリゴマーが挙げられる。該光反応性のモノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化物;多官能ウレタン(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート;オリゴエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、メタクリロイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(2-イソシアナトエチルメタクリレート)、m-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネート等のモノマーを用いてもよい。光反応性のオリゴマーの具体例としては、上記モノマーの2~5量体等が挙げられる。光反応性のオリゴマーの分子量は、好ましくは100~3000である。
また、上記活性エネルギー線反応性化合物として、エポキシ化ブタジエン、グリシジルメタクリレート、アクリルアミド、ビニルシロキサン等のモノマー;または該モノマーから構成されるオリゴマーを用いてもよい。
さらに、上記活性エネルギー線反応性化合物として、オニウム塩等の有機塩類と、分子内に複数の複素環を有する化合物との混合物を用いてもよい。該混合物は、活性エネルギー線(例えば、紫外線、電子線)の照射により有機塩が開裂してイオンを生成し、これが開始種となって複素環の開環反応を引き起こして3次元網目構造を形成し得る。上記有機塩類としては、例えば、ヨードニウム塩、フォスフォニウム塩、アンチモニウム塩、スルホニウム塩、ボレート塩等が挙げられる。上記分子内に複数の複素環を有する化合物における複素環としては、オキシラン、オキセタン、オキソラン、チイラン、アジリジン等が挙げられる。
上記粘着剤(A1)において、活性エネルギー線反応性化合物の含有割合は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは0.1重量部~500重量部であり、より好ましくは5重量部~300重量部であり、さらに好ましくは40重量部~150重量部である。
上記粘着剤(A2)に含まれる活性エネルギー線反応性ポリマー(ベースポリマー)としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基、アセチレン基等の炭素-炭素多重結合を有する官能基を有するポリマーが挙げられる。活性エネルギー線反応性ポリマーの具体例としては、多官能(メタ)アクリレートから構成されるポリマー;光カチオン重合型ポリマー;ポリビニルシンナマート等のシンナモイル基含有ポリマー;ジアゾ化されたアミノノボラック樹脂;ポリアクリルアミド;等が挙げられる。
1つの実施形態においては、上記アクリル系ポリマーの側鎖、主鎖および/または主鎖末端に、活性エネルギー線重合性の炭素-炭素多重結合が導入されて構成された活性エネルギー線反応性ポリマーが用いられる。アクリル系ポリマーへの放射線重合性の炭素-炭素二重結合の導入手法としては、例えば、所定の官能基(第1の官能基)を有するモノマーを含む原料モノマーを共重合させてアクリル系ポリマーを得た後、第1の官能基との間で反応を生じて結合しうる所定の官能基(第2の官能基)と放射線重合性炭素-炭素二重結合とを有する化合物を、炭素-炭素二重結合の放射線重合性を維持したままアクリル系ポリマーに対して縮合反応または付加反応させる方法が、挙げられる。
第1の官能基と第2の官能基の組み合わせとしては、例えば、カルボキシ基とエポキシ基、エポキシ基とカルボキシ基、カルボキシ基とアジリジル基、アジリジル基とカルボキシ基、ヒドロキシ基とイソシアネート基、イソシアネート基とヒドロキシ基が挙げられる。これら組み合わせのうち、反応追跡の容易さの観点からは、ヒドロキシ基とイソシアネート基の組み合わせや、イソシアネート基とヒドロキシ基の組み合わせが、好ましい。また、反応性の高いイソシアネート基を有するポリマーを作製するのは技術的難易度が高いところ、アクリル系ポリマーの作製または入手のしやすさの観点からは、アクリル系ポリマー側の上記第1の官能基がヒドロキシ基であり且つ上記第2の官能基がイソシアネート基である場合が、より好ましい。この場合、放射線重合性炭素-炭素二重結合と第2の官能基たるイソシアネート基とを併有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、およびm-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネートが挙げられる。また、第1の官能基を有するアクリル系ポリマーとしては、上記のヒドロキシ基含有モノマー由来の構成単位を含むものが好ましく、2-ヒドロキシエチルビニルエーテルや、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルなどのエーテル系化合物由来の構成単位を含むものも好ましい。
上記粘着剤(A2)は、上記活性エネルギー線反応性化合物(モノマーまたはオリゴマー)をさらに含んでいてもよい。
上記活性エネルギー線硬化型粘着剤は、光重合開始剤を含み得る。
光重合開始剤としては、任意の適切な開始剤を用いることができる。光重合開始剤としては、例えば、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、α-ヒドロキシ-α,α’-ジメチルアセトフェノン、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα-ケトール系化合物;メトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)-フェニル]-2-モルホリノプロパン-1等のアセトフェノン系化合物;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アニソインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール等のケタール系化合物;2-ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物;1-フェノン-1,1―プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム等の光活性オキシム系化合物;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサンソン、2-クロロチオキサンソン、2-メチルチオキサンソン、2,4-ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4-ジクロロチオキサンソン、2,4-ジエチルチオキサンソン、2,4-ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物;カンファーキノン;ハロゲン化ケトン;アシルホスフィノキシド;アシルホスフォナート等が挙げられる。光重合開始剤の使用量は、任意の適切な量に設定され得る。
1つの実施形態においては、400nm以下(好ましくは380nm以下、より好ましくは340nm以下)の範囲に最大吸収波長を有する光重合開始剤が用いられる。このような光重合開始剤を用いれば、活性エネルギー線を照射することにより紫外線吸収層全体の粘着力低下させる際、粘着剤の硬化反応が好ましく生じ、糊残りの特に少ない紫外線吸収層を形成することができる。
上記光重合開始剤として、市販品を用いてもよい。例えば、400nm以下の範囲に最大吸収波長を有する光重合開始剤として、BASF社製の商品名「イルガキュア127」、「イルガキュア369」、「イルガキュア369E」、「イルガキュア379」、「イルガキュア379EG」、「イルガキュア819」、「イルガキュアTOP」、「イルガキュア784」、「イルガキュアOXE01」等が挙げられる。
1つの実施形態においては、上記活性エネルギー線硬化型粘着剤は、光増感剤を含み得る。
1つの実施形態においては、上記光増感剤は、上記光重合開始剤と併用され得る。当該光増感剤は、自らが光を吸収して得たエネルギーを光重合開始剤に渡すことで、光重合開始剤からラジカルを発生させることができるため、光重合開始剤自身の吸収ピークが無い長波長側の光で重合を進行させることができる。このため、光増感剤を含有させることにより、上記紫外線吸収剤の吸収波長と光重合開始剤からラジカルを発生させることが可能な波長との差を大きくすることが可能となる。その結果、紫外線吸収層の光重合と紫外線吸収剤による剥離を互いに影響せずに行うことができる。1つの実施形態においては、光重合開始剤としての2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(例えば、BASF社製、商品名「イルガキュア651」)と、光増感剤とが併用される。このような光増感剤としては、川崎化成工業株式会社製の商品名「UVS-581」、9,10-ジエトキシアントラセン(例えば、川崎化成工業社製、商品名「UVS1101」)等が挙げられる。
上記光増感剤のその他の例としては、9,10-ジブトキシアントラセン(例えば、川崎化成工業社製、商品名「UVS-1331」)、2-イソプロピルチオキサントン、ベンゾフェノン、チオキサントン誘導体、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられる。チオキサントン誘導体としては、例えば、エトキシカルボニルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン等が挙げられる。
上記光増感剤の含有割合は、ベースポリマー100重量部に対して、好ましくは0.01重量部~2重量部であり、より好ましくは0.5重量部~2重量部である。
好ましくは、上記活性エネルギー線硬化型粘着剤は、架橋剤を含む。架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、アミン系架橋剤等が挙げられる。
上記架橋剤の含有割合は、粘着剤のベースポリマー100重量部に対して、好ましくは0.5重量部~10重量部であり、より好ましくは1重量部~8重量部である。
1つの実施形態においては、イソシアネート系架橋剤が好ましく用いられる。イソシアネート系架橋剤は、多種の官能基と反応し得る点で好ましい。上記イソシアネート系架橋剤の具体例としては、ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロへキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート類;2,4-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート類;トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートL」)、トリメチロールプロパン/へキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHL」)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(日本ポリウレタン工業社製、商品名「コロネートHX」)等のイソシアネート付加物;等が挙げられる。好ましくは、イソシアネート基を3個以上有する架橋剤が用いられる。
活性エネルギー線硬化型粘着剤は、必要に応じて、任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤としては、例えば、活性エネルギー線重合促進剤、ラジカル捕捉剤、粘着付与剤、可塑剤(例えば、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸エステル系可塑剤等)、顔料、染料、充填剤、老化防止剤、導電材、帯電防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、剥離調整剤、軟化剤、界面活性剤、難燃剤、酸化防止剤等が挙げられる。
・感圧粘着剤:
感圧粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、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、スチレン-ジエンブロック共重合体系粘着剤、等が挙げられる。なかでも好ましくは、アクリル系粘着剤またはゴム系粘着剤であり、より好ましくはアクリル系粘着剤である。なお、上記粘着剤は、単独で、または2種以上組み合わせて用いてもよい。
感圧粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、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、スチレン-ジエンブロック共重合体系粘着剤、等が挙げられる。なかでも好ましくは、アクリル系粘着剤またはゴム系粘着剤であり、より好ましくはアクリル系粘着剤である。なお、上記粘着剤は、単独で、または2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記アクリル系粘着剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの1種または2種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー(ホモポリマーまたはコポリマー)をベースポリマーとするアクリル系粘着剤等が挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル等の(メタ)アクリル酸C1-20アルキルエステルが挙げられる。なかでも、炭素数が4~18の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく用いられ得る。
上記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性、架橋性等の改質を目的として、必要に応じて、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イコタン酸等の酸無水物モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルメタクリレート等のヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド等の(N-置換)アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N-ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t-ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;N-シクロヘキシルマレイミド、N-イソプロピルマレイミド、N-ラウリルマレイミド、N-フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-オクチルイタコンイミド、N-2-エチルヘキシルイタコンイミド、N-シクロヘキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;N-(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクルロイル-6-オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N-(メタ)アクリロイル-8-オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N-ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N-ビニルカルボン酸アミド類、スチレン、α-メチルスチレン、N-ビニルカプロラクタム等のビニル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレートモノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有アクリル系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等のグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等の複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子等を有するアクリル酸エステル系モノマー;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等の多官能モノマー;イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;ビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。これらの単量体成分は、単独で、または2種以上組み合わせて用いてもよい。
上記ゴム系粘着剤としては、例えば、天然ゴム;ポリイソプレンゴム、スチレン・ブタジエン(SB)ゴム、スチレン・イソプレン(SI)ゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)ゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)ゴム、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)ゴム、スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体(SEP)ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレン、これらの変性体等の合成ゴム;等をベースポリマーとするゴム系粘着剤が挙げられる。
上記感圧粘着剤は、必要に応じて、任意の適切な添加剤を含み得る。該添加剤としては、例えば、架橋剤、粘着付与剤(例えば、ロジン系粘着付与剤、テルペン系粘着付与剤、炭化水素系粘着付与剤等)、可塑剤(例えば、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸エステル系可塑剤)、顔料、染料、老化防止剤、導電材、帯電防止剤、光安定剤、剥離調整剤、軟化剤、界面活性剤、難燃剤、酸化防止剤等が挙げられる。
B-3.被加工体
被加工体としては、任意の適切な被加工体が用いられ得る。1つの実施形態においては、被加工体として電子部品が用いられる。
被加工体としては、任意の適切な被加工体が用いられ得る。1つの実施形態においては、被加工体として電子部品が用いられる。
1つの実施形態においては、図1に示すように、被加工体30は、別の硬質基板31と、該別の硬質基板31の少なくとも片側に配置された部材32を備える。別の硬質基板としては、B-1項で説明した硬質基板が用いられ得る。また、別の硬質基板として、リジッド配線回路基板等を用いてもよい。上記部材としては、例えば、半導体素子、光半導体素子等の電子部品が挙げられる。被加工体の具体例としては、えば、リジッド配線回路基板上の端子に、その端子に接続するための複数の半導体素子を並べて載置したもの、ガラスキャリア上に両面粘着シートで半導体素子を載置したものなどが挙げられる。
別の実施形態においては、上記被加工体として、半導体ウエハが用いられる。半導体ウエハは、例えば、LED、受光素子等の光半導体ウエハであってもよい。
上記被加工体は、複数配置されていてもよく、1個配置されていてもよい。
複数の被加工体が配置される場合、その間隔は、例えば、2μm~10mmである。
B-4.基材
上記のとおり、1つの実施形態においては、紫外線吸収層20と被加工体30との間には、基材21と粘着剤層22とがさらに配置され得る。1つの実施形態において、紫外線吸収層20と基材21と粘着剤層22とから構成される積層体は、両面粘着シートAであり得る。このような構成とすることにより、後工程において、両面粘着シートAをピール剥離することが可能となり、凝集破壊による糊残りを抑制することができる。糊残りを顕著に抑制できる為、既存のワニス工法等で課題となる焦げ付き残渣を除去する為の洗浄工程負荷を削減できる。また、基材を備えることにより、当該基材が保護材として機能し、被加工体の破損を防止することができる。
上記のとおり、1つの実施形態においては、紫外線吸収層20と被加工体30との間には、基材21と粘着剤層22とがさらに配置され得る。1つの実施形態において、紫外線吸収層20と基材21と粘着剤層22とから構成される積層体は、両面粘着シートAであり得る。このような構成とすることにより、後工程において、両面粘着シートAをピール剥離することが可能となり、凝集破壊による糊残りを抑制することができる。糊残りを顕著に抑制できる為、既存のワニス工法等で課題となる焦げ付き残渣を除去する為の洗浄工程負荷を削減できる。また、基材を備えることにより、当該基材が保護材として機能し、被加工体の破損を防止することができる。
上記基材は、任意の適切な樹脂から構成され得る。該樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、セルロース系樹脂、アイオノマー樹脂等が挙げられる。なかでも好ましくはポリイミド系樹脂である。ポリイミド系樹脂から構成される基材を用いれば、上記効果が顕著となり、かつ、ガラス基板側から入射したレーザー光によって被加工体(デバイス)が破損することを効率的に防ぐことができ、ガラス基板側からのみ選択的に剥離することができる。
上記基材の厚みは、好ましくは1μm~300μmであり、より好ましくは1μm~100μmであり、さらに好ましくは1μm~50μmである。
基材の波長355nmの光透過率は、好ましくは90%以下であり、より好ましくは85%以下であり、さらに好ましくは50%以下であり、特に好ましくは15%以下である。当該光透過率が小さければ、被着体ダメージが低減し得る点で好ましい。基材の波長355nmの光透過率の下限は、例えば、0%であり、1つの実施形態においては、10%である。
B-5.粘着剤層
粘着剤層は、任意の適切な粘着剤を含む。例えば、上記感圧粘着剤を含む。
粘着剤層は、任意の適切な粘着剤を含む。例えば、上記感圧粘着剤を含む。
1つの実施形態においては、粘着剤層に含まれる粘着剤として、耐熱粘着剤が用いられる。耐熱粘着剤から構成された粘着剤層を備えることにより、レーザー光を照射した際に被加工体(デバイス)への焦げ付き(糊残り)を抑制することができる。本明細書において、耐熱粘着剤とは、260℃の環境下で、所定の粘着力を有する粘着剤を意味する。耐熱粘着剤は、260℃の環境下で、糊残りなく使用し得ることが好ましい。好ましくは、耐熱粘着剤は、ベースポリマーとして、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等を含む。
C.加工工程
加工工程においては、上記のようにして硬質基板上に配置された被加工体を加工する。本工程における加工は、任意の適切な加工であり得る。例えば、加熱工程、バックグラインド工程、ダイシング工程、実装(リフロー)工程、回路形成(RDL)工程等が挙げられる。図1においては、上板100と下板200を備えるプレス機により、積層工程で形成された積層体をプレスしながら(またはプレスの後)、当該積層体を加工(加熱)している。
加工工程においては、上記のようにして硬質基板上に配置された被加工体を加工する。本工程における加工は、任意の適切な加工であり得る。例えば、加熱工程、バックグラインド工程、ダイシング工程、実装(リフロー)工程、回路形成(RDL)工程等が挙げられる。図1においては、上板100と下板200を備えるプレス機により、積層工程で形成された積層体をプレスしながら(またはプレスの後)、当該積層体を加工(加熱)している。
1つの実施形態においては上記紫外線吸収層が活性エネルギー線硬化型粘着剤を含む場合、上記加工の前に、当該紫外線吸収層に活性エネルギー線(例えば、紫外線)照射して、当該紫外線吸収層の粘着力を高めてもよい。
D.剥離工程
剥離工程においては、紫外線吸収層に紫外線を照射して、硬質基板を被加工体から剥離する。
剥離工程においては、紫外線吸収層に紫外線を照射して、硬質基板を被加工体から剥離する。
1つの実施形態においては、図1に示すように、硬質基板10を紫外線吸収層20から剥離した後、紫外線吸収層20が剥離される。紫外線吸収層20と基材21と粘着剤層22とから両面粘着シートAが構成されている場合、紫外線吸収層20の剥離の後、当該両面粘着シートAが剥離される。
別の実施形態においては、上記硬質基板と上記紫外線吸収層とが一体で、剥離される。
紫外線照射の諸条件は、紫外線吸収層に剥離性を生じさせ得る限り、紫外線吸収層の構成に応じて、任意の適切条件とすることができる。1つの実施形態において、UVレーザー光(例えば、波長:200nm~380nm)が紫外線吸収層に照射される。UVレーザー光を任意の適切な出力(例えば、0.01W~6W、好ましくは0.05W~5W)で紫外線吸収層に照射することにより、紫外線吸収剤が分解して発生するガス、および/または紫外線吸収剤が発熱することにより粘着剤層が分解して発生するガスにより、紫外線吸収層に変形が生じ、その結果、レーザー光が照射された部分において、剥離性が発現する。UVレーザー光の波長は、好ましくは360nm以下である。硬質基板が紫外線吸収層の一方の面に直接配置され、被加工体が、紫外線吸収層の他方の面に直接配置される場合、UVレーザー光照射による剥離が好ましく行われる。
紫外線吸収層が、活性エネルギー線硬化型粘着剤を含む場合、活性エネルギー線を紫外線吸収層の全体に照射して、紫外線吸収層の粘着力を低下させてもよい。1つの実施形態においては、UVレーザー光を照射した後に、活性エネルギー線を紫外線吸収層の全体に照射して、紫外線吸収層の粘着力を低下させてもよい。活性エネルギー線としては、例えば、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)、ラジオ波、アルファ線、ベータ線、電子線、プラズマ流、電離線、粒子線等が挙げられる。好ましくは、紫外線である。紫外線の波長としては、好ましくは300nm~400nmである。照射量は、例えば、積算光量300mJ/cm2~1500mJ/cm2である。このように、レーザー光照射の前に、活性エネルギー線を照射すれば、再付着を防止して、硬質基板を剥離することができる。
上記のようにして、被加工体の加工が完了する。本発明においては、紫外線吸収層への紫外線照射により硬質基板を剥離することができ、その際の剥離力が低いため、被加工体にかかる負荷を低減することができ、その結果、当該被加工体の損傷を防止することができる。
(積層工程)
リジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)上の端子に、半導体素子32(部材32)を載置して、被加工体30を用意した。
紫外線吸収層20を含む両面粘着シートを用いてガラス基板10(硬質基板10)を半導体素子32の上に重ねて固定した。
両面粘着シートとしては、PI基材21の一方の面に紫外線硬化型粘着剤を含む紫外線吸収層20を形成し、他方の面に粘着剤層22を形成したものを用いた。
(加工工程)
上記積層工程で得られた積層体を、プレス機で挟んで、半導体素子32を粘着剤層22に埋没させ、ホールドした。
プレス機の上板を外して、ガラス基板10(硬質基板10)を通して、紫外線(波長:355nm~365nm、積算光量:1380mJ/cm2)を紫外線吸収層20に照射して、紫外線吸収層を硬化させ、紫外線吸収層のガラス基板10(硬質基板10)に対する粘着力を低減させた。
プレス機で圧着した状態で、加熱し、半導体素子32(部材32)をリジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)上の端子に固着した。固着手段としては、ハンダなどの金属接合、ACF(異方導電性フィルム)、ACP(異方導電性ペースト)などを利用することができる。
(剥離工程)
プレス機の上板を外して、ガラス基板10(硬質基板10)を通して、紫外線レーザー光(波長:355nm。照射エネルギー:10J/cm2)を紫外線吸収層に照射して、ガラス基板10(硬質基板10)を剥離した。
次いで、両面粘着シートをピール剥離した。半導体素子32(部材32)の損傷はなかった。また、半導体素子32(部材32)が、リジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)から、脱離することはなかった。
リジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)上の端子に、半導体素子32(部材32)を載置して、被加工体30を用意した。
紫外線吸収層20を含む両面粘着シートを用いてガラス基板10(硬質基板10)を半導体素子32の上に重ねて固定した。
両面粘着シートとしては、PI基材21の一方の面に紫外線硬化型粘着剤を含む紫外線吸収層20を形成し、他方の面に粘着剤層22を形成したものを用いた。
(加工工程)
上記積層工程で得られた積層体を、プレス機で挟んで、半導体素子32を粘着剤層22に埋没させ、ホールドした。
プレス機の上板を外して、ガラス基板10(硬質基板10)を通して、紫外線(波長:355nm~365nm、積算光量:1380mJ/cm2)を紫外線吸収層20に照射して、紫外線吸収層を硬化させ、紫外線吸収層のガラス基板10(硬質基板10)に対する粘着力を低減させた。
プレス機で圧着した状態で、加熱し、半導体素子32(部材32)をリジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)上の端子に固着した。固着手段としては、ハンダなどの金属接合、ACF(異方導電性フィルム)、ACP(異方導電性ペースト)などを利用することができる。
(剥離工程)
プレス機の上板を外して、ガラス基板10(硬質基板10)を通して、紫外線レーザー光(波長:355nm。照射エネルギー:10J/cm2)を紫外線吸収層に照射して、ガラス基板10(硬質基板10)を剥離した。
次いで、両面粘着シートをピール剥離した。半導体素子32(部材32)の損傷はなかった。また、半導体素子32(部材32)が、リジッド配線回路基板31(別の硬質基板31)から、脱離することはなかった。
10 硬質基板
20 紫外線吸収層
30 被加工体
20 紫外線吸収層
30 被加工体
Claims (7)
- 硬質基板と、紫外線吸収層と、被加工体とをこの順に積層する積層工程と、その後、
該被加工体を加工する加工工程と、その後、
該紫外線吸収層に紫外線を照射して、硬質基板を被加工体から剥離する剥離工程とを含む、
部材加工方法。 - 前記被加工体が、別の硬質基板と、該硬質基板の少なくとも片側に配置された部材とを含む、請求項1の部材加工方法。
- 前記被加工体が、半導体ウエハである、請求項1に記載の部材加工方法。
- 前記硬質基板が、光透過性を有する、請求項1から3のいずれかに記載の部材加工方法。
- 前記紫外線吸収層が、粘着性を有する、請求項1から4のいずれかに記載の部材加工方法。
- 前記紫外線吸収層が、活性エネルギー線硬化型粘着剤を含む、請求項1から5のいずれかに記載の部材加工方法。
- 前記紫外線吸収層が、紫外線吸収剤を含む、請求項1から6のいずれかに記載の部材加工方法。
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