JP7490994B2 - フィルム、及びフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 以下の特徴1~4を全て満たす領域を領域Aとしたときに、領域Aを有し、前記領域A内に、直径3インチの円が包含されることを特徴とするフィルム。特徴1:両面で表面粗さが異なる。特徴2:フィルム両表面のうち、相対的に表面粗さの大きい面をX面、相対的に表面粗さの小さい面をY面、X面及びY面における最大径が共に0.1mmを超え20.0mm以下の貫通孔を貫通孔αとしたときに、貫通孔αを有する。特徴3:X面及びY面における開孔率が共に0.01%以上50.0%以下である。特徴4:X面同士を擦り合わせて動摩擦係数を測定した際の縦軸を荷重、横軸を変位とするチャート図において、接触面間の相対ずれ運動を開始した点をD0、D0から60mm移動した点をD60、D0とD60の間における最大荷重をFDmax(g)、D0とD60の間における最小荷重をFDmin(g)、FDmax(g)とFDmin(g)との差をΔFD(g)としたときに、ΔFD(g)が0.1g以上200g以下である。
(2) 前記領域Aにおいて、前記FDmax(g)が30g以上350g以下であり、かつ前記FDmin(g)が20g以上200g以下であることを特徴とする、(1)に記載のフィルム。
(3) 前記領域Aにおいて、前記X面同士を擦り合わせた際の動摩擦係数をμd、前記X面同士を擦り合わせた際の静摩擦係数をμsとしたときに、μdが0.10以上1.20以下であり、かつμsが0.10を超え1.50以下であることを特徴とする、(1)又は(2)に記載のフィルム。
(4) 前記領域Aにおいて、突き刺し強度が0.3N/μm以上0.9N/μm以下であることを特徴とする、(1)~(3)のいずれかに記載のフィルム。
(5) 主成分がポリエステル樹脂であることを特徴とする、(1)~(4)のいずれかに記載のフィルム。
(6) 前記ポリエステル樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレートからなる群より選択される少なくとも1種類の樹脂であることを特徴とする、(5)に記載のフィルム。
(7) フィルムがバックグラインド用フィルムであることを特徴とする、(1)~(6)のいずれかに記載のフィルム。
(8) (1)~(7)のいずれかに記載のフィルムを製造するフィルムの製造方法であって、パンチング加工法、マシニング加工法、エッチング加工法、放電加工法、電子ビーム加工法、ドリル加工法、及びレーザー加工法のうち少なくとも一つの加工法によりフィルムに前記領域Aを形成する工程を有することを特徴とする、フィルムの製造方法。
特徴1:両面で表面粗さが異なる。
特徴2:フィルム両表面のうち、相対的に表面粗さの大きい面をX面、相対的に表面粗さの小さい面をY面、X面及びY面における最大径が共に0.1mmを超え20.0mm以下の貫通孔を貫通孔αとしたときに、貫通孔αを有する。
特徴3:X面及びY面における開孔率が共に0.01%以上50.0%以下である。
特徴4:X面同士を擦り合わせて動摩擦係数を測定した際の縦軸を荷重、横軸を変位とするチャート図において、接触面間の相対ずれ運動を開始した点をD0、D0から60mm移動した点をD60、D0とD60の間における最大荷重をFDmax(g)、D0とD60の間における最小荷重をFDmin(g)、FDmax(g)とFDmin(g)との差をΔFD(g)としたときに、ΔFD(g)が0.1g以上200g以下である。
・加速電圧:2kV
・観察倍率:少なくとも1つの貫通孔全体が確認できる任意倍率(25~1,000倍)。
貫通孔全面積に占める貫通孔α面積の占める割合(%)=Nα(mm2)×100/(Nα(mm2)+Nβ(mm2))・・・(i)
なお、NαとNβの和は、以下の方法により測定することができる。先ず、コピー機にて等倍率でシートを印刷し、貫通孔部分を黒インキ等で塗りつぶした後に、スキャナーで画像データとして取り込む。この後、画像解析ソフト(例えば、Media Cybernetics社製Image Pro plus Version4.0 for windows等)で画像の二値化処理を行い、貫通孔の輪郭が明確になるようにコントラストを調節する。その後、カウント/サイズ測にて、アウトラインの形式を塗りつぶし、暗い色のオブジェクトを自動抽出に設定し測定を行い、得られた色塗り部分の総面積をNαとNβの和(mm2)とする。
開孔率(%)=((Nα(mm2)+Nβ(mm2))/100(mm2))×100(%)・・・(ii)
X面及びY面における開孔率が共に0.01%以上50.0%以下であることによって、ダイシング工程にて半導体ウェハとチャックテーブルの間にフィルムの領域A部分を置いた際の吸着目安となる到達真空度を-60kPa以下とすることができ、かつ半導体ウェハを安定して固定できる。X面及びY面の少なくとも一方における開孔率が0.01%未満であると、半導体ウェハとチャックテーブルの間にフィルムを置いた際に、貫通孔を通じた吸引力が不十分となる。そのため、到達真空度は低くなるが、貫通孔を通じたウェハの吸着力が弱くなり、半導体ウェハを固定する上でズレなどの不具合が生じる。また、X面及びY面の少なくとも一方における開孔率が50.0%を超えると、フィルムのコシが不足してグラインド工程でフィルムにシワが発生し、安定したグラインディングができなくなる。すなわち、X面及びY面における開孔率を共に0.01%以上50.0%以下とすることにより、半導体ウェハの安定したグラインディングとフィルムのコシを両立することができる。上記観点から、領域AにおけるX面及びY面における開孔率は共に0.03%以上30.0%以下であることが好ましく、3.0%以上30.0%以下であることがより好ましい。
(1)フィルム厚み
ダイヤルゲージを用いてフィルム試料の任意の5ヶ所の厚みを測定し、得られた平均値を求め、これをフィルム厚み(μm)とした。なお、フィルム厚みはパンチング加工又はレーザー加工を施す前の基材フィルムにおいて測定した。
先ず、2枚のフィルムサンプルを幅方向80mm、長手方向200mmの長方形に切り出し、JIS-K7125(1999年)に準じて任意に選択した一つの面同士を摺り合わせたときの荷重を測定することにより図4に示すようなチャートを取得し、当該チャートの荷重の値より静摩擦係数及び動摩擦係数を算出した。その後、反対側の面同士を摺り合わせて同様に荷重を測定し、静摩擦係数及び動摩擦係数を算出した。次いで、両者の動摩擦係数を比較し、値が大きかった測定面をX面とした。X面を確定させた後、さらに測定サンプルを変えてX面について同様の測定を2度行い、X面を確定させるための測定と併せて3度の測定結果より、静摩擦係数及び動摩擦係数の平均値をそれぞれ算出し、得られた値を、それぞれX面同士を擦り合わせた際の静摩擦係数μs、X面同士を擦り合わせた際の動摩擦係数μdとした。なお、試験機は東洋精機(株)製スリップテスターを使用した。
(2)に記載の方法で摩擦係数を測定した際に得られたチャート(図4)より、FDmax(g)、FDmin(g)、ΔFD(g)を求めた。具体的手順についてはず4を参照しながら以下に説明する。摩擦係数の測定においては、試験機を稼働させて一方の測定サンプルを引張り、力が直線的に増加して摩擦を与え最大荷重8に達する。さらに試料を引っ張り続けると、一旦荷重は低下して、やがて接触面間の相対ずれ運動を開始するため再び荷重が上昇に転じる。この荷重が上昇に転じる点を、接触面間の相対ずれ運動を開始した点D0とした。そして、その後続けて試料を直線状に60mm移動させると、その間に荷重が変動する。このとき、D09より60mm移動した位置をD6010、D09からD6010までの間における荷重の最大値をFDmax11、最小値をFDmin12、FDmax11とFDmin12との差をΔFD13とした。なお、FDmax(g)、FDmin(g)、ΔFD(g)とも、(2)のX面同士を擦り合わせた際の静摩擦係数μs及び動摩擦係数μdと同様に、3度の測定の平均値とした。
150mm(長手方向)×10mm(幅方向)の短冊状の基材フィルムサンプルを切り出し、JIS K7127(1999年)に規定された方法に従って、インストロンタイプの引張試験機で長手方向のヤング率(GPa)を測定した。同様の測定を10このサンプルで行い、得られた値を長手方向のヤング率(GPa)とした。また、基材フィルムサンプルを150mm(幅方向)×10mm(長手方向)の短冊状とした以外は同様にして、幅方向のヤング率(GPa)を測定した。なお、測定は下記の条件で行った。
試験機:オリエンテック(株)製 フィルム強伸度自動測定装置“テンシロン”(登録商標)AMF/RTA-100
サンプルサイズ:幅10mm×試長間50mm
引張り速度:300mm/分
測定環境:温度23℃、湿度65%RH。
フィルムを長手方向及び幅方向に長さ50mm×幅50mmの正方形に切り出しサンプルとした。引張試験機(オリエンテック製“テンシロン”UCT-100)を用いてクロスヘッドスピード5mm/分で突き刺し試験を行い突き刺し強度(N/μm)の測定を行った。同様の測定を5回行い、得られた値の平均値をフィルムの突き刺し強度(N/μm)とした。なお、測定は室温を25℃63%Rhに制御して行った。
DISCO社製ダイサー(DAD3350)にてチャックテーブル上に貫通孔形成後のフィルム、半導体ウェハ(シリコンウェハ)をこの順に設置し、減圧をスタートしてから10秒後に、到達真空度を読み取って得られた値を到達真空度(kPa)とした。なお、到達真空度が-60kPa以下であれば実用上問題ないと判断した。また、-60kPaより大きかった場合、バックグラインド用粘着材がない状態であるとダイシング装置に判断され、常圧に戻る。この現象が起こった際はNGと評価した。
DISCO社製グラインダー(DAG8110)にて、チャックテーブル上にフィルムと共に設置された半導体ウェハ(シリコンウェハ)のバックグラインドを行い、その際の状態より以下の通り判定を行った。
◎:半導体ウェハの位置ずれ及び浮きが、共に観察されなかった。
○:半導体ウェハの浮きは観察されたものの、位置ずれは観察されなかった。
△:半導体ウェハの位置ずれが観察されたものの、到達真空度が-60kPa以下に維持されており、実用上問題はなかった。
×:装置の停止等によりグラインドが不可能となる程度の、半導体ウェハの位置ずれが発生した。
DISCO社製ダイシング装置(DAD3350)のチャックテーブル上にフィルムと半導体ウェハ(シリコンウェハ)をこの順に設置して、半導体ウェハのバックグラインドを行い、その際の状態より以下の通り判定を行った。
○:到達真空度が-60kPa以下に保たれており、実用上問題がなかった。
△:フィルムにシワが発生したものの到達真空度が-60kPa以下に維持されており、実用上問題はなかった。
×:フィルムのシワが発生し、装置が停止した。
電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)を用いて貫通孔の画像を取得し、画像解析により、各面における貫通孔の最大径及び面積を算出した。
・装置:日本電子株式会社製電界放出型電子顕微鏡(FE-SEM)6700F型
・加速電圧:2kV
・観察倍率:少なくとも1つの貫通孔全体が確認できる任意倍率(25~1,000倍程度)
上記条件にて撮像した100mm2分の画像を取得した後、FE-SEM付属の画像解析ソフトにて各貫通孔の最大径を測長し、さらに面を替えて同様の撮像と測長を行った。その後、貫通孔のうち、両面において最大径が0.1mmを超え20.0mm以下であるものを貫通孔α、それ以外の貫通孔を貫通孔βとした。続いて、上記条件にて撮像した各面の100mm2分の画像をA4サイズの紙にそれぞれ印刷した後、各貫通孔の輪郭をペンで縁取りし、東洋紡績(株)製イメージアナライザーV10を用いて、各面の画像中に存在する貫通孔α及び貫通孔βについて輪郭を縁取られた内側の面積の和(mm2)を求めた(それぞれNα(mm2)、Nβ(mm2)とした。)。但し、貫通孔の最大径が20.0mmを超える貫通孔βについては、電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)での撮像を行う代わりに、フィルムをそのまま印刷機にかけて紙に貫通孔βを印刷し、東洋紡績(株)製イメージアナライザーV10を用いて貫通孔αと同様にして面積を求めた。
(9)での方法で測定したNαとNβの和(mm2)を用いて以下の式(ii)から開孔率(%)を算出した。位置を変えて同様の測定を各面につき合計5箇所(両面合わせて10箇所)で行い、全ての値の平均値を各面の開孔率(%)とした。
開孔率(%)=((Nα(mm2)+Nβ(mm2))/100mm2)×100(%)・・・(ii)
(11)樹脂のガラス転移温度
JIS 7122(1987年)に準拠し、示差走査熱量計(セイコーインスツル製EXSTAR DSC6220)を用いて、窒素雰囲気中で3mgの樹脂を30℃から300℃まで20℃/minの条件で昇温した。次いで、300℃で5分保持した後、40℃/minの条件で30℃まで降温した。さらに、30℃で5分保持した後、30℃から300℃まで20℃/minの条件で昇温した。この昇温時に得られるガラス転移温度を下記式(iii)により算出した。
ガラス転移温度=(補外ガラス転移開始温度+補外ガラス転移終了温度)/2・・(iii)
ここで補外ガラス転移開始温度は、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度とした。補外ガラス転移終了温度は、高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度とした。
製膜に供した樹脂は以下のように準備した。
(ポリエステルA)
ジカルボン酸単位としてテレフタル酸単位を100モル%、グリコール単位としてエチレングリコール単位を100モル%含むポリエチレンテレフタレート樹脂(固有粘度0.65、ガラス転移温度80℃)。
(粒子マスターA)
ポリエステルA中に無機粒子として平均粒子径1.2μmのシリカ粒子を粒子濃度1質量%で含有したポリエチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度0.65)。
(ポリエステルB)
ジカルボン酸単位としてテレフタル酸単位を100モル%、グリコール単位としてブタンジオール単位を100モル%含むポリブチレンテレフタレート樹脂(固有粘度1.20、ガラス転移温度40℃)。
(粒子マスターB)
ポリエステルB中に無機粒子として平均粒子径1.2μmのシリカ粒子を粒子濃度1質量%で含有したポリブチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度1.10)。
(ポリエステルC)
ジカルボン酸単位としてナフタレンジカルボン酸単位を100モル%、グリコール単位としてエチレングリコール単位を100モル%含むポリエチレン2,6-ナフタレート樹脂(固有粘度0.70、ガラス転移温度120℃)。
(粒子マスターC)
ポリエステルC中に無機粒子として平均粒子径1.2μmのシリカ粒子を粒子濃度1質量%で含有したポリエチレン2,6-ナフタレート粒子マスター(固有粘度0.68)。
(ポリエステルD)
ジカルボン酸単位としてテレフタル酸単位を100モル%、グリコール単位としてシクロヘキサンジメタノール単位を20モル%、エチレングリコール単位を80モル%含むポリエチレンテレフタレート樹脂(固有粘度0.74、ガラス転移温度82℃)。
(粒子マスターD)
ポリエステルD中に無機粒子として平均粒子径1.2μmのシリカ粒子を粒子濃度1質量%で含有したポリエチレンテレフタレート粒子マスター(固有粘度0.72)。
(ポリオレフィンA)
プライムポリマー社製“プライムポリプロ”(登録商標)F704NP。
(ポリオレフィンB)
住友化学(株)社製“スミカセン” (登録商標)L GA401。
(パンチング加工法)
表面に表2、図5に記載の加工形状、加工パターン、最大径(符号7)、ピッチ(符号15)、及び開孔率となる金属針を設けた金属ロールと、表面がフラットなゴムロールをそれぞれ60℃に加熱して、その間にフィルムを通すことでフィルム全体に貫通孔を形成させた。
表2、図5に記載の加工形状、加工パターン、最大径(符号7)、ピッチ(符号15)、及び開孔率となるようにCO2レーザー発振器を用い、ガルバノスキャナを用いてレーザー光を走査させ、フィルム全体に貫通孔を形成した。
ビアメカニクス社製の6軸ドリル穴開け機を用いて、あて板で挟んだフィルム全体に表2、図5に記載の加工形状、加工パターン、最大径(符号7)、ピッチ(符号15)、及び開孔率となるように貫通孔を形成した。
表1に示すポリエステル種、粒子マスターをそれぞれ真空乾燥機にて180℃で4時間乾燥し、水分を十分に除去した後、単軸の押出機1に表1に示した含有量で供給した。次いで、これらを押出温度280℃で溶融し、フィルターとギヤポンプにより、異物の除去と押出量の均整化を行った後、Tダイより20℃に温度制御した冷却ドラム(最大高さ0.2μmのハードクロムメッキ)上にシート状に吐出し、無配向フィルムを得た。その際、Tダイのリップと冷却ドラム間の距離は35mmに設定し、直径0.1mmのワイヤー状電極を使用して14kVの電圧で静電印加させ、冷却ドラムにシート状物を密着させた。また、シートの冷却ドラムの通過速度は25m/分、シートの冷却ドラムとの接触長さは、2.5mとした。
原料組成を表1の通りとして、押出温度を260℃、延伸方法を温度60℃での同時二軸延伸としたこと以外は実施例4と同様にフィルムを得た。表1、3、4に基材フィルム及びフィルムの評価結果を示す。
原料組成を表1の通りとして、押出温度を290℃、無配向フィルムを80~110℃に加熱したロール群で予熱した後、130℃の加熱ロールを用いて長手方向に4.0倍率に延伸し、25℃の温度のロール群で冷却して一軸配向フィルムを得た。次いで、一軸配向フィルムの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、100℃に保たれた予熱ゾーンで予熱し、連続的に140℃に保たれた加熱ゾーンで幅方向に4.2倍率に延伸した。その後、テンター内の熱処理ゾーンで230℃にて20秒間の熱処理を施し、さらに230℃で幅方向に5%の弛緩処理を行ったとしたこと以外は実施例5と同様にフィルムを得た。表1、3、4に基材フィルム及びフィルムの評価結果を示す。
原料組成、基材フィルムの厚み、加工方法を表1の通りとしたこと、押出温度を220℃としたこと、及び延伸をせずに無配向フィルムを基材フィルムとしたこと以外は、実施例1と同様にフィルムを得た。表1、3、4に基材フィルム及びフィルムの評価結果を示す。なお、基材フィルムの厚みの調節は吐出量により行った。
原料組成と加工条件を表1の通りとしたこと、押出温度を200℃としたこと、及び延伸をせずに無配向フィルムを基材フィルムとしたこと以外は、実施例1と同様にフィルムを得た。表1、3、4に基材フィルム及びフィルムの評価結果を示す。
2 領域A
3 領域Aに該当しない領域
4 針
5 貫通孔
6 バリ
7 最大径
8 最大荷重
9 D0
10 D60
11 FDmax
12 FDmin
13 ΔFD
14 貫通孔α
15 ピッチ
Claims (8)
- 以下の特徴1~4を全て満たす領域を領域Aとしたときに、領域Aを有し、前記領域A内に、直径3インチの円が包含されることを特徴とするフィルム。
特徴1:両面で表面粗さが異なる。
特徴2:フィルム両表面のうち、相対的に表面粗さの大きい面をX面、相対的に表面粗さの小さい面をY面、X面及びY面における最大径が共に0.1mmを超え20.0mm以下の貫通孔を貫通孔αとしたときに、貫通孔αを有する。
特徴3:X面及びY面における開孔率が共に0.01%以上50.0%以下である。
特徴4:X面同士を擦り合わせて動摩擦係数を測定した際の縦軸を荷重、横軸を変位とするチャート図において、接触面間の相対ずれ運動を開始した点をD0、D0から60mm移動した点をD60、D0とD60の間における最大荷重をFDmax(g)、D0とD60の間における最小荷重をFDmin(g)、FDmax(g)とFDmin(g)との差をΔFD(g)としたときに、ΔFD(g)が0.1g以上200g以下である。 - 前記領域Aにおいて、前記FDmax(g)が30g以上350g以下であり、かつ前記FDmin(g)が20g以上200g以下であることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム。
- 前記領域Aにおいて、前記X面同士を擦り合わせた際の動摩擦係数をμd、前記X面同士を擦り合わせた際の静摩擦係数をμsとしたときに、μdが0.10以上1.20以下であり、かつμsが0.10を超え1.50以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のフィルム。
- 前記領域Aにおいて、突き刺し強度が0.3N/μm以上0.9N/μm以下であることを特徴とする、請求項1~3のいずれかに記載のフィルム。
- 主成分がポリエステル樹脂であることを特徴とする、請求項1~4のいずれかに記載のフィルム。
- 前記ポリエステル樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレートからなる群より選択される少なくとも1種類の樹脂であることを特徴とする、請求項5に記載のフィルム。
- フィルムがバックグラインド用フィルムであることを特徴とする、請求項1~6のいずれかに記載のフィルム。
- 請求項1~7のいずれかに記載のフィルムを製造するフィルムの製造方法であって、パンチング加工法、マシニング加工法、エッチング加工法、放電加工法、電子ビーム加工法、ドリル加工法、及びレーザー加工法のうち少なくとも一つの加工法によりフィルムに前記領域Aを形成する工程を有することを特徴とする、フィルムの製造方法。
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