JP5019657B1 - 半導体デバイス加工用粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一括封止されたパッケージをダイシングして、個片化し、個々のパッケージに分割する際に、一括封止されたパッケージを固定するために用いられる粘着テープ1であって、基材フィルム3上に紫外線硬化型粘着剤層5を有しており、紫外線照射前の粘着剤層5表面は、純水に対する接触角が115°以下であり、且つ、ヨウ化メチレンに対する接触角が65°以下である。
【選択図】図1
Description
しかしながら、特許文献1記載の方法では、相応な装置改造が必要となり、また、従来は純水のみを使用していたところに、消耗品として切削水用添加剤が必要となることから、製造コストが上がるという問題があった。
本発明はこの知見に基づきなされたものである。
すなわち本発明は、
(1)基材フィルムの少なくとも片面に紫外線硬化型粘着剤層が積層されてなる半導体デバイス加工用粘着テープであって、紫外線照射前の前記粘着剤層表面は、純水に対する接触角が82〜114°であり、且つ、ヨウ化メチレンに対する接触角が44〜64°であり、紫外線照射前の前記粘着剤層は、プローブタック試験のピーク値が294〜578kPaであることを特徴とする半導体デバイス加工用粘着テープ、
(2)紫外線照射前の前記粘着剤層は、プローブタック試験のピーク値が342〜394kPaであることを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス加工用粘着テープ、
(3)前記基材フィルムは、二層以上の複層構造であり、前記粘着剤層と接する第1の基材フィルム層の融点が、前記第1の基材フィルム層の前記粘着層側と反対面に接する第2の基材フィルム層の融点より低いことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体デバイス加工用粘着テープ、
(4)前記基材フィルムは、低密度ポリエチレン/ポリプロピレンランダムコポリマー/低密度ポリエチレンからなる三層構造であることを特徴とする請求項3記載の半導体デバイス加工用粘着テープ、
である。
図1は本発明の半導体デバイス加工用粘着テープの一例を示す断面図である。
また基材フィルム3が三層以上で、基材フィルム(第2層)の基材フィルム(第1層)と反対面に接する基材フィルム(第3層)が、基材フィルム(第2層)よりも融点が低い場合は、ダイシングブレードの切込みは基材フィルム(第1層)を貫通し、基材フィルム(第3層)に到達しないことが重要である。
図2に示すように、粘着テープ1の粘着剤層5を一括封止パッケージ11に貼り付け、基材フィルム3を下にしてリングフレーム9でダイシング装置に固定する(図2(a))、次に、ダイシングブレード13により所定のラインに沿って、一括封止パッケージ11をフルカットして(図2(b))、個片化し(図2(c))、次に基板フィルム3側から紫外線照射17を行い、粘着剤層5を硬化させて粘着力を低下させ(図2(d))、その後ピックアップチャック19によりピックアップを行い、個片化されたパッケージ15を得る(図2(e))。
粘着剤組成物(A)
2−エチルヘキシルアクリレート(70重量%)、メチルメタクリレート(10重量%)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(20重量%)の共重合体(ガラス転移点:−50℃)に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、また、触媒としてジラウリン酸ジブチルスズを加えて反応させることにより得られた、側鎖末端に炭素−炭素二重結合を有するアクリル重合体100質量部に対して、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製):2.5質量部と、ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製):0.2質量部とを加えて、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(A)を得た。
n−ブチルアクリレート(60重量%)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(40重量%)の共重合体(ガラス転移点:−40℃)100質量部に対して、紫外線硬化樹脂としてペンタエリスリトールトリアクリレートおよびイソホロンジイソシアネートを反応させて得た紫外線硬化性オリゴマー:50質量部と、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製):2.5質量部と、ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製):0.2質量部とを加えて、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(B)を得た。
分子量1000のポリプロピレングリコールを4.0質量部加えた以外は粘着剤組成(B)と同様とし、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(C)を得た。
ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製)の添加量を1.0質量部とした以外は粘着剤組成物(A)と同様とし、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(D)を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート(47重量%)、メチルメタクリレート(33重量%)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(20重量部)の共重合体(ガラス転移点:−20℃)100質量部に対して、紫外線硬化樹脂として2−ヒドロキシエチルアクリレートおよびイソホロンジイソシアネートを反応させて得た紫外線硬化性オリゴマー50質量部と、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)2.5質量部と、ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製)0.2質量部とを加えて、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(E)を得た。
2−エチルヘキシルアクリレート(90重量%)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(10重量%)の共重合体(ガラス転移点:−65℃)に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを、触媒としてジラウリン酸ジブチルスズを加えて反応させることにより得られた、側鎖末端に炭素−炭素二重結合を有するアクリル重合体100質量部に対して、光重合開始剤として商品名「イルガキュア651」(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)2.5質量部と、ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製)0.2質量部とを加えて、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(F)を得た。
分子量1000のポリプロピレングリコールを4.0質量部加えた以外は粘着剤組成(F)と同様とし、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(G)を得た。
シリコーン化合物としてポリエーテル変性シリコーンオイル(商品名「SF8427」(東レ・ダウコーニング社製))0.5質量部を加えた以外は粘着剤組成(A)と同様とし、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(H)を得た。
ポリイソシアネート系化合物(商品名「コロネートL」日本ポリウレタン工業社製)の添加量を1.0質量部とした以外は粘着剤組成(F)と同様とし、紫外線硬化型アクリル系粘着剤組成物(I)を得た。
基材フィルム(イ)
ポリプロピレンランダムコポリマー(融点143℃)を、押出機を使用して押出加工、片面にコロナ放電処理を施すことにより、厚さ150μmの基材フィルム(イ)を作成した。
エチレン酢酸ビニル共重合体(融点90℃)を、押出機を使用して押出加工、片面にコロナ放電処理を施すことにより、厚さ150μmの基材フィルム(ロ)を作成した。
エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)(融点90℃)および低密度ポリエチレン(LDPE)(融点111℃)を、押出機を使用して共押出加工、EVA表面側にコロナ放電処理を施すことにより、2層構造の基材フィルム(ハ)を作成した。各層の厚さは、EVAの厚さ50μm、LDPEの厚さ100μmとした。
低密度ポリエチレン(LDPE)(融点111℃)およびポリプロピレンランダムコポリマー(PP)(融点143℃)を用い、押出機を使用して共押出加工、片面のLDPE表面側にコロナ放電処理を施すことにより、LDPE/PP/LDPEの3層構造からなる基材フィルム(ニ)を作成した。各層の厚さは、LDPE/PP/LDPE=30μm/90μm/30μmとした。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(A)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(A)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(ロ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(B)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(C)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(D)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(B)を乾燥後の粘着層の厚みが5μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(E)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(イ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(E)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(ハ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、粘着剤組成物(E)を乾燥後の粘着層の厚みが20μmとなるように塗工し、80℃で10分間乾燥させた後、基材フィルム(ニ)のコロナ処理面と貼り合わせて基材フィルムに粘着剤を転写させることで粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(A)を粘着剤組成物(F)とした以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(A)を粘着剤組成物(G)とした以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(A)を粘着剤組成物(H)とした以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(A)を粘着剤組成物(I)とした以外は、実施例1と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(E)を粘着剤組成物(F)とした以外は、実施例8と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
粘着剤組成物(E)を粘着剤組成物(F)とした以外は、実施例9と同様にして、乾燥後の厚さ20μmの粘着テープを作製した。
実施例1〜9および比較例1〜6で得られた各粘着テープについて、次の要領で、粘着剤層表面の純水、ヨウ化メチレンに対する接触角の測定、プローブタックの測定およびダイシングテープとして使用した際の性能評価を行った。
結果を表1および表2に示す。
基材フィルムの粘着剤層が設けられていない方の面を、両面テープを用いて表面が平らのガラス板上に固定した。セパレータを剥離した後、純水もしくはヨウ化メチレンを滴下し、接触角θを協和化学株式会社製FACE接触角計CA−S150型を用いて測定した。測定温度は23℃、測定湿度は50%である。
株式会社レスカのタッキング試験機TAC−IIを用いて行った。測定モードは、設定した加圧値までプローブを押し込み、設定した時間が経過するまで加圧値を保持するようにコントロールし続けるConstant
Loadを用いた。セパレータを剥離した後、粘着テープの粘着剤層を上にし、上側より直径3.0mmのSUS304製のプローブを接触させた。プローブを測定試料に接触させる時のスピードは30mm/minであり、接触荷重は100gfであり、接触時間は1秒である。その後、プローブを600mm/minの剥離速度で上方に引き剥がし、引き剥がすのに要する力を測定した。プローブ温度は23℃であり、プレート温度は23℃とした。
セパレータを剥離した後、粘着テープを、60×60mmのQFN基板パッケージの硬化樹脂面に、粘着剤層を介して貼着すると共に、リングフレームに固定した。次にQFN基板パッケージを、ダイシング装置(ディスコ社製DAD340)を用いて、設定した分割予定ラインに沿って3×3mm角にフルカットし、計324個の半導体デバイス(個片化されたパッケージ)を得た。ダイシングの条件は、下記の通りである。
ブレード送り速度:50mm/sec
ブレード回転数:40000rpm
粘着テープへの切り込み量:100μm
ダイシング終了後、チップ保持性およびダイシングテープ露出部への銅粉付着について、下記の方法により評価を行った。
得られた各半導体デバイスについて、銅粉付着量を下記の要領で評価した。
結果を表1に示す。
ダイシング終了後、半導体デバイスと粘着テープの粘着剤との間の密着具合を観察し、部分的でも剥離が発生している半導体デバイスの数をカウントした。剥離の発生した半導体デバイスがないものを、良好な結果であると判断した。
ダイシング終了後、QFN基板パッケージに隣接する粘着テープの粘着剤露出部5cm×5cmの領域上に付着した銅粉の数をカウントした。10個以下を、良好な結果であると判断した。
得られた半導体デバイスの全数について銅フレーム側の面を顕微鏡観察し、銅粉の付着した半導体デバイスの総数をカウントした。20個以下を、良好な結果であると判断した。
実施例1〜9は、何れも半導体デバイス表面への銅粉付着量が少なく良好である。
実施例6〜9は、プローブタックのピーク値が300〜400kPaであり、ダイシングテープの粘着剤露出部への銅粉付着が特に少なくなっている。
実施例5は、プローブタックのピーク値が300kPa以下であり、ダイシング時において、一部の半導体デバイスとダイシングテープ粘着剤の間に部分的な剥離が発生したものの、半導体デバイス表面への銅粉付着量、ダイシングテープの粘着剤露出部への銅粉付着量は少ない結果となっている。
実施例8、9は、基材フィルムとして複層構造で、粘着剤層側の基材フィルム層の融点が、この粘着剤層側の基材フィルム層に接する基材フィルム層の融点より低いものを使用し、半導体デバイス表面への銅粉付着がより少ない結果となった。低密度ポリエチレン/ポリプロピレンランダムコポリマー/低密度ポリエチレンからなる三層構造の基材フィルムを用いた実施例9では、半導体デバイス表面への銅粉付着量が極めて少なかった。
比較例2は、粘着剤層の純水に対する接触角は115°以下であるが、ヨウ化メチレンに対する接触角が65°以下でなく本願発明の範囲外であり、半導体デバイス表面への銅粉付着量が多い結果となった。
比較例3は、粘着剤層のヨウ化メチレンに対する接触角は65°以下であるが、純水に対する接触角が115°以下でなく本願発明の範囲外であり、半導体デバイス表面への銅粉付着量が多い結果となった。
比較例4は、粘着剤層の純水に対する接触角、ヨウ化メチレンに対する接触角共に、本願発明の範囲内でなく、半導体デバイス表面への銅粉付着量が多い結果となった。比較例1よりタックのピーク値が低く、銅粉付着量はやや低くなったが良好な結果ではなかった。
比較例5は、粘着剤層の純水に対する接触角、ヨウ化メチレンに対する接触角共に、本願発明の範囲内でなく、半導体デバイス表面への銅粉付着量が多い結果となった。基材フィルムが特徴的な2層構造であり、比較例1より銅粉付着量はやや低くなったが良好な結果ではなかった。
比較例6は、粘着剤層の純水に対する接触角、ヨウ化メチレンに対する接触角共に、本願発明の範囲内でなく、半導体デバイス表面への銅粉付着量が多い結果となった。基材フィルムが特徴的な3層構造であり、比較例1より銅粉付着量はやや低くなったが良好な結果ではなかった。
3………基材フィルム
5………粘着剤層
6………セパレータ
9………リングフレーム
11………一括封止パッケージ
13………ダイシングブレード
15………個片化されたパッケージ
17………紫外線照射
19………ピックアップチャック
Claims (4)
- 基材フィルムの少なくとも片面に紫外線硬化型粘着剤層が積層されてなる半導体デバイス加工用粘着テープであって、
紫外線照射前の前記粘着剤層表面は、純水に対する接触角が82〜114°であり、且つ、ヨウ化メチレンに対する接触角が44〜64°であり、
紫外線照射前の前記粘着剤層は、プローブタック試験のピーク値が294〜578kPaであることを特徴とする半導体デバイス加工用粘着テープ。 - 紫外線照射前の前記粘着剤層は、プローブタック試験のピーク値が342〜394kPaであることを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス加工用粘着テープ。
- 前記基材フィルムは、二層以上の複層構造であり、前記粘着剤層と接する第1の基材フィルム層の融点が、前記第1の基材フィルム層の前記粘着層側と反対面に接する第2の基材フィルム層の融点より低いことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体デバイス加工用粘着テープ。
- 前記基材フィルムは、低密度ポリエチレン/ポリプロピレンランダムコポリマー/低密度ポリエチレンからなる三層構造であることを特徴とする請求項3記載の半導体デバイス加工用粘着テープ。
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