JPWO2014020962A1 - ダイシングシートおよびデバイスチップの製造方法 - Google Patents

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Abstract

デバイス関連部材の表面、特にデバイス関連非平坦面部材の非平坦面が被着面である場合でも、優れた粘着性を有する粘着剤層を備え、かつ粘着剤凝集物に基づく不具合を生じさせにくいダイシングシートとして、基材(2)と、基材(2)の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層(3)とを備えたダイシングシート(1)であって、粘着剤層(3)は、アクリル系重合体(A)およびエネルギー線重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであって、その厚さが25μm以下、エネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が0.12MPa以下、かつ粘着剤層(3)のエネルギー線照射前の保持力の測定試験をJIS Z0237:2009に準拠して行ったときに測定される保持時間が15000秒以上であるダイシングシート(1)が提供され、そのダイシングシート(1)を用いるデバイスチップの製造方法も提供される。

Description

本発明は、複数の半導体チップが樹脂封止されてなる半導体パッケージなどのデバイス関連部材をダイシングする際に用いられるダイシングシートおよびそのダイシングシートを用いるデバイスチップの製造方法に関する。
半導体チップが樹脂封止された半導体部品(本明細書において「モールドチップ」という。)は、通常次のようにして作製される。まず、TABテープのような複数の基台が連接してなる集合体の各基台上に半導体チップを搭載し、これらの半導体チップを一括して樹脂封止して電子部品集合体(本明細書において「半導体パッケージ」という。)を得る。次に、半導体パッケージの封止樹脂側の面に、基材と粘着剤層とを備えた粘着シート(本明細書において「ダイシングシート」という。)を貼付することによって半導体パッケージをダイシングシートに対して固定する。このダイシングシートに対して固定された半導体パッケージを切断分離(ダイシング)して個片化し、ダイシングシート上に複数のモールドチップが近接配置された部材を作製する(ダイシング工程)。
続いて、この部材におけるダイシングシートをエキスパンド(主面内方向に伸長)して、ダイシングシート上に配置されたモールドチップの間隔を広げる(エキスパンド工程)。こうしてダイシングシート上で互いに離間した状態とされたモールドチップを、個別にピックアップしてダイシングシートから分離させ(ピックアップ工程)、次の工程に移送する。
ダイシング工程完了後、ピックアップ工程を実施するまでに、上記の粘着剤層の粘着性を低下させる工程を実施することにより、ピックアップ工程の作業性が向上する。この粘着性を低下させる工程のために、通常ダイシングシートの粘着剤層は特定の刺激によりその粘着性が低下するように設計されており、特定の刺激として、たとえば紫外線や電子線などのエネルギー線照射が採用される。
この一連の工程のうち、ダイシング工程およびその後のエキスパンド工程では、半導体パッケージおよびこれがダイシングされてなるモールドチップは、ダイシングシートに付着した状態を維持することが求められる。この目的を達成する観点からは、ダイシングシートの粘着剤層は、その半導体パッケージおよびモールドチップに対するエネルギー線照射前の粘着性(本明細書において、ことわりのない「粘着性」は、ダイシングシートの粘着剤層のエネルギー線照射前の粘着性を意味する。)が高いことが好ましい。ここで、ダイシングシートの被着体が半導体パッケージである場合には、半導体ウェハなどの半導体基板を被着体とする場合に比べて、被着面の表面粗さが大きい。このため、半導体基板などを被着体とするためのダイシングシートを、半導体パッケージを被着体とするダイシングシートに転用すると、被着体に対する粘着性が不十分となり、半導体パッケージを切断中に個片化されたモールドチップがダイシングシートから剥離して飛散する不具合(チップ飛散)が生じてしまう場合があった。
こうしたチップ飛散の問題は、半導体パッケージのみならず、他のデバイス関連部材のダイシング工程においても発生しうる。本明細書において、「デバイス関連部材」とは、デバイスを製造する過程で製造される中間製造物であってダイシング工程に供される部材を意味する。上記のチップ飛散が生じやすいデバイス関連部材として、多孔質のセラミックス系材料からなる基板を有する部材のように被着面の表面粗さが大きい部材や、半導体基板にスペーサーのような厚さを有する部材が付設された部材のように被着面に凹凸が設けられている部材などが例示される。
このチップ飛散の発生の可能性を低減させることを目的として、例えば特許文献1に記載されるように、半導体基盤固定用粘着シートの粘着剤層に粘着付与樹脂を含有させることが行われている。
特開2005−229040号公報
しかしながら、このような特徴を具備する半導体基盤固定用粘着シートであっても、上記のような粗な面や凹凸面(本明細書において「非平坦面」と総称する。)を有するデバイス関連部材(本明細書において「デバイス関連非平坦面部材」という。)における非平坦面を被着面としてダイシング工程を行ったときにチップ飛散が生じる可能性を低減させるためには、一般的に、粘着シートの粘着剤層の厚さを25μm程度以上として、粘着剤層の被着面への濡れ広がりを容易にして、デバイス関連非平坦面部材の被着面に対する粘着性を高める必要があった。
ここで、デバイス関連部材をダイシングする際にはデバイス関連部材のみならず、これに貼着する粘着剤層もブレードにより切断されるところ、上記のように粘着剤層が厚い場合には、ブレードにより排除される粘着剤層の量が多くなって、この排除された粘着剤層を構成していた粘着剤などの成分から形成された凝集物(本明細書において「粘着剤凝集物」という。)が、ダイシング工程によりデバイス関連部材が個片化されてなる部材(本明細書において「デバイスチップ」ともいう。)の端部に付着しやすくなる傾向がある。このような粘着剤凝集物がデバイスチップに残留すると、その後の工程において、その粘着剤凝集物を介してデバイスチップと他の部材とが付着してしまう等の不具合が生じやすくなる。
特に、半導体パッケージなどデバイス関連非平坦面部材をダイシングする場合には、シリコンウエハなど半導体基板をダイシングする際に使用されるブレードよりも厚いブレードが使用されるため、上記の粘着剤凝集物が形成されやすい。それゆえ、デバイスチップに粘着剤凝集物が付着したことに基づく不具合が生じる可能性は高くなる。
本発明は、デバイス関連部材の表面、特にデバイス関連非平坦面部材の非平坦面が被着面である場合でも、優れた粘着性を有する粘着剤層を備え、かつ粘着剤凝集物に基づく不具合を生じさせにくいダイシングシートを提供すること、およびそのダイシングシートを用いるデバイスチップの製造方法を提供することを課題とする。
上記目的を達成するために、本発明者らが検討したところ、ダイシングシートの粘着剤層について、その厚さを25μm以下とし、エネルギー線照射前の状態において、23℃における貯蔵弾性率を0.12MPa以下とし、さらにJIS Z0237:2000に準拠して行われた保持力の試験により測定された保持時間が15000秒以上となるようにすることで、粘着剤層は優れた粘着性を有するとともに凝集破壊しにくく、かつダイシング工程において粘着剤凝集物の生成量を低減させることができるとの知見を得た。
かかる知見に基づき完成された本発明は、第1に、基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層とを備えたダイシングシートであって、前記粘着剤層は、アクリル系重合体(A)およびエネルギー線重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであって、前記粘着剤層の厚さが25μm以下、前記粘着剤層はエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が0.12MPa以下、かつ前記粘着剤層のエネルギー線照射前の保持力の測定試験をJIS Z0237:2009に準拠して行ったときに測定される保持時間が15000秒以上であることを特徴とするダイシングシートである(発明1)。
粘着剤層の厚さが25μm以下であるためダイシング工程において粘着剤凝集物が形成されにくい。また、デバイス関連非平坦面部材の非平坦面を被着面とする場合であっても、粘着剤層のエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が0.12MPa以下であるため、被着面に対して優れた粘着性を有する。しかも、上記の保持時間が15000秒以上であるため、粘着剤層は凝集破壊しにくい。このような優れた特性を有する粘着剤層を有するため、上記の発明に係るダイシングシートは、ダイシング工程やエキスパンド工程において不具合が生じにくい。
上記発明(発明1)において、前記粘着剤組成物は、重量平均分子量4,000以下の貯蔵弾性率調整剤(C)を、前記アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以上含有することが好ましい(発明2)。このような粘着剤組成物は、粘着剤層のエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率をより安定的に低下させることができる。
上記発明(発明1、2)において、前記エネルギー線重合性化合物(B)の少なくとも一部は前記貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有することが好ましい(発明3)。この場合には、粘着剤組成物の成分数を少なくすることができ、生産管理上、好ましい。
上記発明(発明1から3)において、前記粘着剤組成物は、前記アクリル系重合体(A)と架橋反応しうる架橋剤(D)を、前記アクリル系重合体(A)100質量部に対して0.02質量部以上含有することが好ましい(発明4)。この場合には、上記の保持時間を15000秒以上に設定することが容易となる。
上記発明(発明1から4)において、前記基材は、エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムの少なくとも一方を備えることが好ましい(発明5)。エチレン系共重合フィルムを備える基材は本発明に係るダイシングシートの基材として求められる機械特性を満たしやすい。また、エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムは応力を比較的緩和しにくい材料ではあるが、本発明に係る粘着剤層との組み合わせによってエキスパンド工程における不具合が生じにくいダイシングシートとなるため、ポリオレフィン系フィルムが有する、入手の安定性に優れる、化学的な安定性にも優れるといった特性を享受することができる。
上記発明(発明1から5)において、前記粘着剤層の前記基材と反対側の面は、デバイス関連部材の面に貼付されるものであることが好ましい(発明6)。上記発明に係る粘着剤層の被着面がデバイス関連部材の面であっても優れた粘着性を有する。
本発明は、第2に、上記の発明(発明1から6)のいずれかに係るダイシングシートの前記粘着剤層側の面を、デバイス関連部材の面に貼付し、前記ダイシングシート上の前記デバイス関連部材を切断して個片化し、複数のデバイスチップを得る、デバイスチップの製造方法を提供する(発明7)。
上記のダイシングシートはデバイス関連部材の面が被着面であっても優れた粘着性を有するため、このダイシングシートを用いることによって、デバイスチップの製造工程中、特にダイシング工程やエキスパンド工程中に不具合が生じにくい。
本発明に係るダイシングシートは、粘着剤層の厚さが25μm以下であるためダイシング工程において粘着剤凝集物が形成されにくく、粘着剤凝集物に起因する不具合が生じにくい。また、デバイス関連非平坦面部材の非平坦面を被着面とする場合であっても、粘着剤層は被着面に対して優れた粘着性を有するため、粘着剤層の厚さが上記のとおり25μm以下でありながらダイシング工程中にチップ飛散が生じにくい。しかも、粘着剤層は凝集破壊しにくいため、エキスパンド工程においてダイシングシートに所望のテンションが付与されずシートに付着するデバイスチップが適切に離間されないという不具合も生じにくい。
したがって、本発明に係るダイシングシートを用いることにより、粘着剤凝集物の付着に基づく不具合が生じにくいデバイスチップを生産性高く製造することができる。
本発明の一実施形態に係るダイシングシートの概略断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係るダイシングシート1は、基材2と、基材2の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層3とを備える。
1.基材
本実施形態に係るダイシングシート1の基材2は、ダイシング工程の後に行われるエキスパンド工程などにおいて破断しない限り、その構成材料は特に限定されず、通常は樹脂系の材料を主材とするフィルムから構成される。そのフィルムの具体例として、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム等のエチレン系共重合フィルム;低密度ポリエチレン(LDPE)フィルム、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)フィルム、高密度ポリエチレン(HDPE)フィルム等のポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、エチレン−ノルボルネン共重合体フィルム、ノルボルネン樹脂フィルム等のポリオレフィン系フィルム;ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム等のポリ塩化ビニル系フィルム;ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム;ポリウレタンフィルム;ポリイミドフィルム;ポリスチレンフィルム;ポリカーボネートフィルム;フッ素樹脂フィルムなどが挙げられる。またこれらの架橋フィルム、アイオノマーフィルムのような変性フィルムも用いられる。上記の基材2はこれらの1種からなるフィルムでもよいし、さらにこれらを2種類以上組み合わせた積層フィルムであってもよい。なお、本明細書における「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語についても同様である。
基材2を構成するフィルムは、エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムの少なくとも一種を備えることが好ましい。
エチレン系共重合フィルムは共重合比を変えることなどによりその機械特性を広範な範囲で制御することが容易である。このため、エチレン系共重合フィルムを備える基材2は本実施形態に係るダイシングシート1の基材として求められる機械特性を満たしやすい。また、エチレン系共重合フィルムは粘着剤層3に対する密着性が比較的高いため、ダイシングシートとして使用した際に基材2と粘着剤層3との界面での剥離が生じにくい。
エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムは、ダイシングシートとしての特性に悪影響を及ぼす成分(例えば、ポリ塩化ビニル系フィルムなどでは、当該フィルムに含有される可塑剤が基材2から粘着剤層3へと移行し、さらに粘着剤層3の基材2に対向する側と反対側の面に分布して、粘着剤層3の被着体に対する粘着性を低下させる場合がある。)の含有量が少ないため、粘着剤層3の被着体に対する粘着性が低下するなどの問題が生じにくい。すなわち、エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムは化学的な安定性に優れる。
基材2は、上記の樹脂系材料を主材とするフィルム内に、顔料、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、滑剤、フィラー等の各種添加剤が含まれていてもよい。顔料としては、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック等が挙げられる。また、フィラーとして、メラミン樹脂のような有機系材料、ヒュームドシリカのような無機系材料およびニッケル粒子のような金属系材料が例示される。こうした添加剤の含有量は特に限定されないが、基材2が所望の機能を発揮し、平滑性や柔軟性を失わない範囲に留めるべきである。
粘着剤層3を硬化するために照射するエネルギー線として紫外線を用いる場合には、基材2は紫外線に対して透過性を有することが好ましい。なお、エネルギー線として電子線を用いる場合には基材2は電子線の透過性を有していることが好ましい。
また、基材2の粘着剤層3側の面(以下、「基材被着面」ともいう。)には、カルボキシル基、ならびにそのイオンおよび塩からなる群から選ばれる1種または2種以上を有する成分が存在することが好ましい。基材2における上記の成分と粘着剤層3に係る成分(粘着剤層3を構成する成分および架橋剤(D)などの粘着剤層3を形成するにあたり使用される成分が例示される。)とが化学的に相互作用することにより、これらの間で剥離が生じる可能性を低減させることができる。基材被着面にそのような成分を存在させるための具体的な手法は特に限定されない。たとえば、基材2自体を例えばエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム等として、基材2を構成する材料となる樹脂がカルボキシル基、ならびにそのイオンおよび塩からなる群から選ばれる1種または2種以上を有するものとするのであってもよい。基材被着面に上記成分を存在させる他の手法として、基材2は例えばポリオレフィン系フィルムであって、基材被着面側にコロナ処理が施されていたり、プライマー層が設けられていたりしてもよい。また、基材2の基材被着面と反対側の面には各種の塗膜が設けられていてもよい。
基材2の厚さはダイシングシート1が前述の各工程において適切に機能できる限り、限定されない。好ましくは20μm以上450μm以下、より好ましくは25μm以上400μm以下、特に好ましくは50μm以上350μm以下の範囲にある。
本実施形態における基材2の破断伸度は、23℃、相対湿度50%のときに測定した値として100%以上であることが好ましく、特に200%以上1000%以下であることが好ましい。ここで、破断伸度はJIS K7161:1994(ISO 527−1 1993)に準拠した引張り試験における、試験片破壊時の試験片の長さの元の長さに対する伸び率である。上記の破断伸度が100%以上である基材2は、エキスパンド工程の際に破断しにくく、デバイス関連部材を切断して形成したデバイスチップを離間し易いものとなる。
また、本実施形態における基材2の25%ひずみ時引張応力は5N/10mm以上15N/10mm以下であることが好ましく、最大引張応力は15MPa以上50MPa以下であることが好ましい。ここで25%ひずみ時引張応力および最大引張応力はJIS K7161:1994に準拠した試験により測定される。25%ひずみ時引張応力が5N/10mm未満であったり、最大引張応力が15MPa未満であったりすると、ダイシングシート1にデバイス関連部材を貼着した後、リングフレームなどの枠体に固定した際、基材2が柔らかいために弛みが発生することが懸念され、この弛みは搬送エラーの原因となることがある。一方、25%ひずみ時引張応力が15N/10mmを超えたり、最大引張応力が50MPa未満であったりすると、エキスパンド工程時にリングフレームからダイシングシート1自体が剥がれたりするなどの問題が生じやすくなることが懸念される。なお、上記の破断伸度、25%ひずみ時引張応力、最大引張応力は基材2における原反の長尺方向について測定した値を指す。
2.粘着剤層
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3は、次に説明するアクリル系重合体(A)およびエネルギー線重合性化合物(B)、さらに必要に応じ貯蔵弾性率調整剤(C)や架橋剤(D)などを含有する粘着剤組成物から形成されたものである。
(1)アクリル系重合体(A)
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物はアクリル系重合体(A)を含有する。この粘着剤組成物から形成された粘着剤層3において、アクリル系重合体(A)は少なくともその一部が後述する架橋剤(D)と架橋反応を行って架橋物として含有される場合もある。
アクリル系重合体(A)としては、従来公知のアクリル系の重合体を用いることができる。アクリル系重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、塗工時の造膜性の観点から1万以上200万以下であることが好ましく、10万以上150万以下であることがより好ましい。また、アクリル系重合体(A)のガラス転移温度Tgは、好ましくは−70℃以上30℃以下、さらに好ましくは−60℃以上20℃以下の範囲にある。ガラス転移温度は、Fox式より計算することができる。
上記アクリル系重合体(A)は、1種類のアクリル系モノマーから形成された単独重合体であってもよいし、複数種類のアクリル系モノマーから形成された共重合体であってもよいし、1種類または複数種類のアクリル系モノマーとアクリル系モノマー以外のモノマーとから形成された共重合体であってもよい。アクリル系モノマーとなる化合物の具体的な種類は特に限定されず、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸エステル、その誘導体(アクリロニトリルなど)が具体例として挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルについてさらに具体例を示せば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の鎖状骨格を有する(メタ)アクリレート;シクロへキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イミドアクリレート等の環状骨格を有する(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の水酸基以外の反応性官能基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。また、アクリル系モノマー以外のモノマーとして、エチレン、ノルボルネン等のオレフィン、酢酸ビニル、スチレンなどが例示される。なお、アクリル系モノマーがアルキル(メタ)アクリレートである場合には、そのアルキル基の炭素数は1から18の範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物が、後述するようにアクリル系重合体(A)を架橋しうる架橋剤(D)を含有している場合には、アクリル系重合体(A)が有する反応性官能基の種類は特に限定されず、架橋剤(D)の種類などに基づいて適宜決定すればよい。例えば、架橋剤(D)がポリイソシアネート化合物である場合には、アクリル系重合体(A)が有する反応性官能基として、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などが例示される。これらの極性的な官能基は、架橋剤(D)と反応する機能のほか、アクリル系重合体(A)と後述する貯蔵弾性率調整剤(C)との相溶性を向上させる効果がある。これらのうちでも、架橋剤(D)がポリイソシアネート化合物である場合には、イソシアネート基との反応性の高い水酸基を反応性官能基として採用することが好ましい。アクリル系重合体(A)に反応性官能基として水酸基を導入する方法は特に限定されない。一例として、アクリル系重合体(A)が2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有するアクリレートに基づく構成単位を骨格に含有する場合が挙げられる。
アクリル系重合体(A)が反応性官能基を有する場合には、粘着剤層3のエネルギー線照射前の保持力(本明細書において「照射前保持力」ともいい、その詳細は後述する。)を適切な範囲とすることを容易にする観点から、アクリル系重合体(A)を形成するためのモノマー換算で、全モノマーに対する反応性官能基の質量割合を1質量%以上20質量%以下程度とすることが好ましく、2質量%以上10質量%以下とすることがより好ましい。
(2)エネルギー線重合性化合物(B)
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物が含有するエネルギー線重合性化合物(B)は、エネルギー線重合性基を有し、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けて重合反応することができる限り、具体的な構成は特に限定されない。エネルギー線重合性化合物(B)が重合することによって粘着剤層3の粘着性が低下して、ピックアップ工程の作業性が向上する。
エネルギー線重合性基の種類は特に限定されない。その具体例として、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和結合を有する官能基などが挙げられる。粘着剤組成物が架橋剤(D)を含有する場合には、架橋剤(D)の架橋反応を行う部位と機能的に重複する可能性を少なくする観点から、エネルギー線重合性基はエチレン性不飽和結合を有する官能基であることが好ましく、その中でもエネルギー線が照射されたときの反応性の高さの観点から(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
エネルギー線重合性化合物(B)の分子量は特に限定されない。その分子量が過度に小さい場合には、製造過程においてその化合物が揮発することが懸念され、このとき粘着剤層3の組成の安定性が低下する。したがって、エネルギー線重合性化合物(B)の分子量は、重量平均分子量(Mw)として100以上とすることが好ましく、200以上とすることがより好ましく、300以上とすることが特に好ましい。
エネルギー線重合性化合物(B)の少なくとも一部は、分子量が、重量平均分子量(Mw)として4,000以下であって、後述する貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有することが好ましい。このような貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有するエネルギー線重合性化合物(B)として、エネルギー線重合性基を有する単官能モノマーおよび多官能のモノマーならびにこれらのモノマーのオリゴマーからなる群から選ばれる1種または2種以上からなる化合物が例示される。
上記の化合物の具体的な組成は特に限定されない。上記化合物の具体例として、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、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−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレートなどの鎖状骨格を有するアルキル(メタ)アクリレート;ジシクロペンタジエンジメトキシジ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートなどの環状骨格を有するアルキル(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、オリゴエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー、エポキシ変性(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、イタコン酸オリゴマー等のアクリレート系化合物などが挙げられる。これらの中でもアクリレート系化合物はアクリル系重合体(A)への相溶性が高いため好ましい。
エネルギー線重合性化合物(B)が一分子中に有するエネルギー線重合性基の数は限定されないが、複数であることが好ましく、3以上であることがより好ましく、5以上であることが特に好ましい。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物に含有されるエネルギー線重合性化合物(B)が貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する場合には、エネルギー線重合性化合物(B)の含有量は、アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以上300質量部以下とすることが好ましく、75質量部以上150質量部以下とすることがより好ましい。なお、本明細書において、各成分の含有量を示す「質量部」は固形分としての量を意味する。エネルギー線重合性化合物(B)の含有量をこのような範囲とすることで、エネルギー線照射前の状態において粘着剤層3の23℃における貯蔵弾性率を後述する範囲とすることと、エネルギー線照射によって粘着剤層3の粘着性を適切に低下させることとが容易となる。
エネルギー線重合性化合物(B)が貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する材料でない場合の例として、エネルギー線重合性化合物(B)がアクリル系重合体であって、エネルギー線重合線基を有する構成単位を主鎖または側鎖に有するものである場合が挙げられる。この場合には、エネルギー線重合性化合物(B)はアクリル系重合体(A)としての性質を有するため、粘着剤層3を形成するための組成物の組成が簡素化される、粘着剤層3におけるエネルギー線重合性基の存在密度を制御しやすいなどの利点を有する。
上記のようなアクリル系重合体(A)の性質を有するエネルギー線重合性化合物(B)は、例えば次のような方法で調製することができる。水酸基、カルボキシル基、アミノ基、置換アミノ基、エポキシ基等の官能基を含有する(メタ)アクリレートに基づく構成単位およびアルキル(メタ)アクリレートに基づく構成単位を含んでなる共重合体であるアクリル系重合体と、上記の官能基と反応しうる官能基およびエネルギー線重合性基(例えばエチレン性二重結合を有する基)を1分子内に有する化合物とを反応させることにより、上記のアクリル系重合体にエネルギー線重合性基を付加させることができる。
エネルギー線重合性化合物(B)を硬化させるためのエネルギー線としては、電離放射線、すなわち、X線、紫外線、電子線などが挙げられる。これらのうちでも、比較的照射設備の導入の容易な紫外線が好ましい。
電離放射線として紫外線を用いる場合には、取り扱いのしやすさから波長200〜380nm程度の紫外線を含む近紫外線を用いればよい。紫外線量としては、エネルギー線重合性化合物(B)の種類や粘着剤層3の厚さに応じて適宜選択すればよく、通常50〜500mJ/cm程度であり、100〜450mJ/cmが好ましく、200〜400mJ/cmがより好ましい。また、紫外線照度は、通常50〜500mW/cm程度であり、100〜450mW/cmが好ましく、200〜400mW/cmがより好ましい。紫外線源としては特に制限はなく、例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、UV−LEDなどが用いられる。
電離放射線として電子線を用いる場合には、その加速電圧については、エネルギー線重合性化合物(B)の種類や粘着剤層3の厚さに応じて適宜選定すればよく、通常加速電圧10〜1000kV程度であることが好ましい。また、照射線量は、エネルギー線重合性化合物(B)が適切に硬化する範囲に設定すればよく、通常10〜1000kradの範囲で選定される。電子線源としては、特に制限はなく、例えばコックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器を用いることができる。
(3)貯蔵弾性率調整剤(C)
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、貯蔵弾性率調整剤(C)を含有してもよい。貯蔵弾性率調整剤(C)は、重量平均分子量が4,000以下であって、粘着剤層3のエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率(本明細書において「照射前貯蔵弾性率」ともいう。)を低下させることができる限り、その組成は特に限定されない。1種類の化合物から構成されていてもよいし、複数種類の化合物から構成されていてもよい。粘着剤層3の照射前貯蔵弾性率をより安定的に低下させる観点から、貯蔵弾性率調整剤(C)の重量平均分子量は2500以下であることが好ましく、2000以下であることが特に好ましい。貯蔵弾性率調整剤(C)の重量平均分子量の下限は特に限定されないが、過度に低い場合には揮発しやすくなり、上記の粘着性組成物の組成安定性を低下させることが懸念される。したがって、貯蔵弾性率調整剤(C)の重量平均分子量は300以上であることが好ましく、500以上であることがより好ましく、700以上であることが特に好ましい。重量平均分子量は、GPC装置(HLC-8220、東ソー製)、カラム(TSK−GEL GMHXL、東ソー製)を用いて測定することができる。
前述のように、粘着剤層3を形成するための組成物に含有されるエネルギー線重合性化合物(B)が貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有していてもよいし、粘着剤層3を形成するための組成物は貯蔵弾性率調整剤(C)を別途含有していていもよい。そのような別途含有される貯蔵弾性率調整剤(C)として粘着付与樹脂や長鎖アルキルアクリルオリゴマーなどが例示される。
貯蔵弾性率調整剤(C)の含有量は、その機能を安定的に発揮させる観点から、アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以上とすることが好ましく、75質量部以上とすることがより好ましく、100質量部以上とすることが特に好ましい。また、粘着剤層3に含有される粘着剤の凝集性を適切な程度に維持するため、貯蔵弾性率調整剤(C)の含有量はアクリル系重合体(A)100質量部に対して500質量部以下とすることが好ましく、400質量部以下とすることがより好ましく、350質量部以下とすることが特に好ましい。
貯蔵弾性率調整剤(C)が粘着付与樹脂を含有する場合において、その粘着付与樹脂の種類は特に限定されない。重合化ロジン、エステル化ロジンおよび不均化ロジンならびにこれらの水素添加樹脂などのロジン系の粘着付与樹脂であってもよいし、α−ピネン樹脂などのテルペン系の粘着付与樹脂であってもよいし、炭化水素樹脂などの石油系樹脂であってもよい。あるいは、クマロン樹脂、アルキル・フェノール樹脂、キシレン樹脂といった芳香族系の粘着付与樹脂であってもよい。
これらの異なる種類の粘着付与樹脂を組み合わせて用いることにより、貯蔵弾性率調整剤(C)のアクリル系重合体(A)への相溶性が高まり、好ましい特性が得られる場合もある。その一例として、粘着剤層3を形成するための組成物が、貯蔵弾性率調整剤(C)として重合ロジンエステル(C1)を含有するとともに、水添ロジンエステル(C2)および炭化水素樹脂(C3)の少なくとも一方を含有する場合が挙げられる。上記の粘着付与樹脂を含有する場合には、粘着剤層3を形成するための組成物における重合ロジンエステル(C1)の含有量は、アクリル系重合体(A)100質量部に対して20質量部以下であることが好ましく、5質量部以上18質量部以下であることがより好ましく、7質量部以上15質量部以下であることが特に好ましい。粘着剤層3を形成するための組成物における水添ロジンエステル(C2)の含有量および炭化水素樹脂(C3)の含有量の総和は、粘着剤層3に含有される粘着剤の凝集性を高める観点から、アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以上とすることが好ましく、70質量部以上200質量部以下であることがより好ましく、90質量部以上170質量部以下であることが特に好ましい。
長鎖アルキルアクリルオリゴマーは、炭素数が4以上18以下程度のアルキル(メタ)アクリレートが重合してなるオリゴマーであって、アルキル基部分の具体的な構成は特に限定されない。かかるオリゴマーを形成するためのモノマーの具体例として、ブチルアクリレートが挙げられる。
(4)架橋剤(D)
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、前述のように、アクリル系重合体(A)と反応しうる架橋剤(D)を含有してもよい。この場合には、本実施形態に係る粘着剤層3は、アクリル系重合体(A)と架橋剤(D)との架橋反応により得られた架橋物を含有する。
架橋剤(D)の含有量は特に限定されない。上記の架橋物の形成しやすさの観点から、架橋剤(D)の含有量はアクリル系重合体(A)100質量部に対して0.02質量部以上とすることが好ましい。架橋剤(D)の種類としては、例えば、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、金属キレート系化合物、アジリジン系化合物等のポリイミン化合物、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、金属アルコキシド、金属塩等が挙げられる。これらの中でも、架橋反応を制御しやすいことなどの理由により、架橋剤(D)がポリイソシアネート化合物および/またはポリエポキシ化合物であることが好ましい。
ポリイソシアネート化合物は1分子当たりイソシアネート基を2個以上有する化合物であって、例えば、トリレンジイソシアネート、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などの芳香族ポリイソシアネート;ジシクロヘキシルメタン−4,4'−ジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートなどの脂環式イソシアネート化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの鎖状骨格を有するイソシアネートが挙げられる。
また、これらの化合物の、ビウレット体、イソシアヌレート体や、これらの化合物と、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油等の非芳香族性低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体などの変性体も用いることができる。上記のポリイソシアネート化合物は1種類であってもよいし、複数種類であってもよい。
ポリエポキシ化合物は1分子当たりエポキシ基を2個以上有する化合物であって、例えば、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)トルエン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,6−ジグリシジルn−ヘキサン、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物等が挙げられる。
本実施形態に係る粘着剤層3がアクリル系重合体(A)と架橋剤(D)とに基づく架橋物を有する場合には、粘着剤層3に含有される架橋物に係る架橋密度を調整することによって、粘着剤層3の照射前保持力などの特性を制御することができる。この架橋密度は、粘着剤層3を形成するための組成物に含まれる架橋剤(D)の含有量などを変えることによって調整することができる。具体的には、粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物に含有される架橋剤(D)がイソシアネート系化合物である場合には、その含有量を、アクリル系重合体(A)100質量部に対して5質量部以上とすることで、粘着剤層3の照射前保持力などを適切な範囲に制御することが容易となる。この制御性を高める観点から、イソシアネート系化合物からなる架橋剤(D)の含有量は、アクリル系重合体(A)100質量部に対して10質量部以上とすることがより好ましく、20質量部以上とすることが特に好ましい。イソシアネート系化合物からなる架橋剤(D)の含有量の上限は特に限定されないが、含有量が過度に高い場合には、貯蔵弾性率調整剤(C)の含有量によっては、照射前貯蔵弾性率を後述する範囲に制御することが困難となる場合もあるため、アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以下とすることが好ましく、40質量部以下とすることがより好ましい。
粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物に含有される架橋剤(D)がエポキシ系化合物である場合には、その含有量を、アクリル系重合体(A)100質量部に対して0.02質量部以上とすることで、粘着剤層3の照射前保持力などを適切な範囲に制御することが容易となる。この制御性を高める観点から、エポキシ系化合物からなる架橋剤(D)の含有量は、アクリル系重合体(A)100質量部に対して0.05質量部以上とすることがより好ましく、0.1質量部以上とすることが特に好ましい。エポキシ系化合物からなる架橋剤(D)の含有量の上限は特に限定されないが、含有量が過度に高い場合には、貯蔵弾性率調整剤(C)の含有量によっては、照射前貯蔵弾性率を後述する範囲に制御することが困難となる場合もあるため、アクリル系重合体(A)100質量部に対して0.4質量部以下とすることが好ましく、0.3質量部以下とすることがより好ましい。
本実施形態に係る粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物が架橋剤(D)を含有する場合には、その架橋剤(D)の種類などに応じて、適切な架橋促進剤を含有することが好ましい。例えば、架橋剤(D)がポリイソシアネート化合物である場合には、粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は有機スズ化合物などの有機金属化合物系の架橋促進剤を含有することが好ましい。
(5)その他の成分
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3を形成するための粘着剤組成物は、上記の成分に加えて、光重合開始剤、染料や顔料などの着色材料、難燃剤、フィラー等の各種添加剤を含有してもよい。
ここで、光重合開始剤についてやや詳しく説明する。光重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、パーオキサイド化合物等の光開始剤、アミンやキノン等の光増感剤などが挙げられ、具体的には、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが例示される。エネルギー線として紫外線を用いる場合には、光重合開始剤を配合することにより照射時間、照射量を少なくすることができる。
(6)物性、形状等
i)照射前貯蔵弾性率
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3は、エネルギー線を照射する前の23℃における貯蔵弾性率(照射前貯蔵弾性率)が0.12MPa以下である。照射前貯蔵弾性率がこの範囲を満たすことによって、デバイス関連非平坦面部材の非平坦面が被着面であっても粘着剤層3は容易に濡れ広がり、優れた粘着性を有する粘着剤層3が得られる。粘着剤層3の粘着性をより安定的に高める観点から、照射前貯蔵弾性率は0.09MPa以下であることが好ましく、0.06MPa以下であることがより好ましい。
照射前貯蔵弾性率の下限は特に限定されないが、照射前貯蔵弾性率が過度に低い場合には、照射前保持力を後述する範囲に制御することが困難となる場合もある。照射前保持力を適切な範囲に制御することを安定的に実現する観点から、照射前貯蔵弾性率は0.01MPa以上とすることが好ましく、0.02MPa以上とすることがより好ましい。
照射前貯蔵弾性率は、アクリル系重合体(A)の分子量および含有量、その架橋の程度、貯蔵弾性率調整剤の種類および含有量などを変えることによって制御することができる。
なお、上記の照射前貯蔵弾性率は、公知の粘弾性測定装置(例えば、ティー・エイ・インスツルメント社製、ARES)を用いて測定することができる。また、その測定にあたっては、実施例において後述するように、粘着剤層3を構成する材料からなる厚さ1mm程度の層状体を被測定物とすることが、測定結果のばらつきを少なくする観点から好ましい。
ii)照射前保持力
本明細書において、照射前保持力とは、JIS Z0237:2009(ISO 29862−29864 2007)に準拠して測定された、エネルギー線照射前の粘着剤層3の保持力を意味する。保持力の程度は、試験片が試験板からはがれ落ちるまでの時間、すなわち保持時間により評価され、その測定方法および算出方法は、上記の規格に規定されるとおりである。
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3は、照射前保持力の測定試験を行ったときに測定される保持時間が15000秒以上である。保持時間が15000秒以上であることにより、エキスパンド工程においてダイシングシート1が伸長されても、ダイシングシート1の粘着剤層3は凝集破壊などを生じにくい。それゆえ、エキスパンド工程においてダイシングシート1に所望のテンションが付与されず、近接配置された複数モールドチップが適切に離間しないという不具合が生じにくい。
保持時間は長ければ長いほど上記の不具合が生じる可能性が低減するため、保持時間は20000秒以上であることがより好ましい。保持時間の上限は上記の規格上70000秒であり、本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3の保持時間も70000秒であることが特に好ましい。
iii)厚さ
本実施形態に係るダイシングシート1が備える粘着剤層3の厚さは25μm以下である。粘着剤層3が薄くなるにつれ、デバイス関連部材をダイシングする際に形成される粘着剤凝着物の量が少なくなる傾向がある。それゆえ、粘着剤凝着物がデバイスチップなどに付着したことに起因する不具合が生じにくい。ダイシングシートの厚さの下限は特に限定されないが、過度に薄い場合には粘着剤層3の粘着性のばらつきが大きくなるといった問題が生じることが懸念されるため、粘着剤層3の厚さは2μm以上とすることが好ましく、5μm以上とすることがより好ましい。
iv)剥離シート
本実施形態に係るダイシングシート1は、被着体であるデバイス関連部材に粘着剤層3を貼付するまでの間粘着剤層3を保護する目的で、粘着剤層3の基材被着面に対向する側と反対側の面に、剥離シートの剥離面が貼合されていてもよい。剥離シートの構成は任意であり、プラスチックフィルムを剥離剤等により剥離処理したものが例示される。プラスチックフィルムの具体例として、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、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、およびポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンフィルムが挙げられる。剥離剤としては、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系などを用いることができるが、これらの中で、安価で安定した性能が得られるシリコーン系が好ましい。剥離シートの厚さについて特に制限はないが、通常20μm以上250μm以下程度である。
3.ダイシングシートの製造方法
ダイシングシート1の製造方法は、前述の粘着剤組成物から形成される粘着剤層3を基材2の一の面に積層できれば、詳細な方法は特に限定されない。一例を挙げれば、前述の粘着剤組成物、および所望によりさらに溶媒を含有する塗工用組成物を調製し、基材2の一の面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等によりその塗工用組成物を塗布して塗膜を形成し、当該一の面上の塗膜を乾燥させることにより、粘着剤層3を形成することができる。塗工用組成物は、塗布を行うことが可能であればその性状は特に限定されず、粘着剤層3を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
塗工用組成物が架橋剤(D)を含有する場合には、上記の乾燥の条件(温度、時間など)を変えることにより、または加熱処理を別途設けることにより、塗膜内のアクリル系重合体(A)と架橋剤(D)との架橋反応を進行させ、粘着剤層3内に所望の存在密度で架橋構造を形成させればよい。この架橋反応を十分に進行させるために、上記の方法などによって基材2に粘着剤層3を積層させた後、得られたダイシングシート1を、例えば23℃、相対湿度50%の環境に数日間静置するといった養生を行ってもよい。
ダイシングシート1の製造方法の別の一例として、前述の剥離シートの剥離面上に塗工用組成物を塗布して塗膜を形成し、これを乾燥させて粘着剤層3と剥離シートとからなる積層体を形成し、この積層体の粘着剤層3における剥離シートに対向する側と反対側の面を基材2の基材被着面に貼付して、ダイシングシート1と剥離シートとの積層体を得てもよい。この積層体における剥離シートは工程材料として剥離してもよいし、半導体パッケージに貼付するまでの間粘着剤層3を保護していてもよい。
4.デバイスチップの製造方法
本実施形態に係るダイシングシート1を用いて半導体パッケージからモールドチップを製造する場合を具体例として、デバイス関連部材からデバイスチップを製造する方法を以下に説明する。
半導体パッケージは上述のとおり基台の集合体の各基台上に半導体チップを搭載し、これらの半導体チップを一括して樹脂封止した電子部品集合体であるが、通常基板面と樹脂封止面を有し、その厚さは200〜2000μm程度である。樹脂封止面は表面の算術平均粗さRaが0.5〜10μm程度とシリコンミラーウェハ(Ra:0.005μm)と比較して粗く、また、封止装置の型からの取り出しを容易とするため、封止材料が離型成分を含有していることがある。このため、半導体パッケージの樹脂封止面にダイシングシートを貼付したとき、十分な固定性能が発揮されない傾向がある。
本実施形態に係るダイシングシート1は、使用にあたり、粘着剤層3側の面(すなわち、粘着剤層3の基材2と反対側の面)を半導体パッケージの樹脂封止面に貼付する。なお、ダイシングシート1の粘着剤層3側の面に剥離シートが貼付している場合には、その剥離シートを剥離して粘着剤層3側の面を表出させて、半導体パッケージの樹脂封止面にその面を貼付すればよい。ダイシグシート1の周縁部は、通常その部分に設けられた粘着剤層3により、リングフレームと呼ばれる搬送や装置への固定のための環状の治具に貼付される。粘着剤層3は照射前貯蔵弾性率が適切な範囲に制御されているため、半導体パッケージの樹脂封止面からなる被着面に対して濡れ広がりやすく、優れた密着性を有する。それゆえ、本実施形態に係るダイシングシート1を用いた場合には、ダイシング工程中にチップ飛散が生じにくい。なお、ダイシング工程により形成されるモールドチップのサイズは通常5mm×5mm以下であり、近年は1mm×1mm程度とされる場合もあるが、本実施形態に係るダイシングシート1の粘着剤層3は優れた粘着性を有するため、そのようなファインピッチのダイシングにも十分に対応することができる。
以上のダイシング工程を実施することによって半導体パッケージから複数のモールドチップを得ることができる。ダイシング工程終了後、ダイシングシート1上に近接配置された複数のモールドチップをピックアップしやすいように、ダイシングシート1を主面内方向に伸長するエキスパンド工程が行われる。この伸長の程度は、近接配置されたモールドチップが有すべき間隔、基材2の引張強度などを考慮して適宜設定すればよい。本実施形態に係る粘着剤層3は照射前保持力が高い。それゆえ、エキスパンド工程において伸長中に粘着剤層3の凝集破壊などが生じてダイシングシート1に所望のテンションが付与されず、近接配置された複数モールドチップが適切に離間しないという不具合が生じにくい。
エキスパンド工程の実施により近接配置されたモールドチップ同士が適切に離間したら、吸引コレット等の汎用手段により、粘着剤層3上のモールドチップのピックアップを行う。ピックアップされたモールドチップは、搬送工程など次の工程へと供される。
なお、ダイシング工程の終了後、ピックアップ工程の開始までに、本実施形態に係るダイシングシート1の基材2側からエネルギー線照射が行われることにより、ダイシングシート1が備える粘着剤層3内部において、これに含有されるエネルギー線重合性化合物(B)の重合反応が進行し、ピックアップ工程の作業性を高めることができる。このエネルギー線照射の実施時期は、ダイシング工程の終了後、ピックアップ工程の開始前であれば特に限定されない。
以上説明したとおり、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法はチップ飛散が生じにくい。このため、デバイス関連部材を複数のデバイスチップに分割するダイシング工程で歩留まりが低下しにくい。それゆえ、本実施形態に係るダイシングシート1を用いる本実施形態に係る製造方法により得られたデバイスチップは、コスト的に有利なものとなりやすい。また、チップ飛散は、飛散したデバイスチップだけでなく、その飛散したデバイスチップが飛散していないデバイスチップに衝突することなどによって、同ロットで製造された他のデバイスチップに欠けなどの問題を引き起こす場合がある。したがって、本実施形態に係るデバイスチップの製造方法により製造されたデバイスチップは、そのような問題を有する可能性が低減され、品質に優れる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
〔実施例1〕
(1)塗工用組成物の調製
次の組成を有する溶液状態の塗工用組成物(溶媒:トルエン)を調製した。
i)アクリル系重合体(A)として、90質量部のブチルアクリレートと10質量部のアクリル酸とを共重合して得た共重合体(重量平均分子量:80万、ガラス転移温度Tg:−45℃)を固形分として100質量部、
ii)エネルギー線重合性化合物(B)として10官能ウレタンアクリレート(重量平均分子量1740)を含むUV硬化性成分(日本合成化学社製:UV−5806、光重合開始剤を含む。)を固形分として100重量部、および
iii)架橋剤(D)としてトリメチロールプロパントリレンジイソシアネート(TDI−TMP)を含有する架橋剤成分(日本ポリウレタン社製:コロネートL)を固形分として5質量部。
得られた塗工用組成物が含有する成分のうち、貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分はUV硬化性成分であり、その含有量はアクリル系重合体(A)100質量部に対して100質量部であった。
(2)ダイシングシートの作製
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート製基材フィルムの一方の主面上にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製:SP−PET381031)を用意した。この剥離シートの剥離面上に、前述の塗工用組成物を、ナイフコーターにて、最終的に得られる粘着剤層の厚さが10μmとなるように塗布した。得られた塗膜を剥離シートごと100℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を乾燥させて、剥離シートと粘着剤層(厚さ:10μm)とからなる積層体を得た。粘着剤層の厚さは定圧厚さ測定器(テクロック社製:PG−02)を用いて測定した。
厚さ140μmのエチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)フィルム(25%ひずみ時引張応力:10.8N/10mm、最大引張応力:25.5MPa、破断伸度:525%)からなる基材の一方の面を基材被着面として、その面に、上記の積層体の粘着剤層側の面を貼付して、図1に示されるような基材と粘着剤層とからなるダイシングシートを、粘着剤層側の面に剥離シートがさらに積層された状態で得た。
〔実施例2〕
次の組成を有する溶液状態の塗工用組成物(溶媒:トルエン)を調製した。
i)アクリル系重合体(A)として、97.5質量部のブチルアクリレートと2質量部のアクリル酸と0.5質量部の2−ヒドロキシエチルアクリレートとを共重合して得た共重合体(重量平均分子量:80万、ガラス転移温度Tg:−53℃)を固形分として100質量部、
ii)エネルギー線重合性化合物(B)として3〜4官能ウレタンアクリレート(重量平均分子量:5000)を含むUV硬化性成分(大日本精化工業社製:EXL810TL、光重合開始剤を含む。)を固形分として200量部、
iii)粘着付与樹脂として、重合ロジンエステル(C1)(重量平均分子量:900)を4質量部、水添ロジンエステル(C2)(重量平均分子量:900)を25質量部および炭化水素樹脂(C3)(重量平均分子量:1200)を24質量部の混合物からなる粘着付与樹脂成分を、固形分として100質量部、ならびに
iv)架橋剤(D)としてTDI−TMPを含有する架橋剤成分(日本ポリウレタン社製:コロネートL)を固形分として5質量部。
得られた塗工用組成物が含有する成分のうち、貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分は粘着付与樹脂成分であり、その含有量はアクリル系重合体(A)100質量部に対して100質量部であった。
以下、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例3〕
実施例2において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を300質量部とし、架橋剤成分の含有量を7.5質量部とした以外は、実施例2と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。なお、実施例3に係る塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量はアクリル系重合体(A)100質量部に対して100質量部であった。
〔実施例4〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を120質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して120質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例5〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を75質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して75質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例6〕
実施例1において、粘着剤層の厚さを10μmから20μmに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例7〕
実施例1において、粘着剤層の厚さを10μmから25μmに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例8〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を110質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して110質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例9〕
実施例1において、基材を構成するフィルムの種類を、エチレン系共重合フィルムの一種であるEMAAフィルムから、ポリオレフィン系フィルムの一種であるポリプロピレンフィルム(厚さ:140μm、25%ひずみ時引張応力:17N/10mm、最大引張応力:30MPa、破断伸度:600%)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例10〕
実施例1において、塗工用組成物に含有される架橋剤成分を、架橋剤(D)として1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンを含有する架橋剤成分(三菱ガス化学製:TETRAD−C、固形分濃度:100質量%)に変更し、その含有量を固形分としてアクリル系重合体(A)100質量部に対して0.07質量部とした以外は実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例1〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の種類を実施例2に係る塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分(含有量:アクリル系重合体(A)100質量部に対して100質量部)に変更して、塗工用組成物が貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分を含有しないようにするとともに、粘着剤層の厚さを10μmから30μmに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例2〕
比較例1において、粘着剤層の厚さを30μmから10μmに変更した以外は、比較例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例3〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を150質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して150質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例4〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分を、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(重量平均分子量:704)を含む成分(ダイセル・サイテック社製:EBECRYL40)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例5〕
実施例2において、架橋剤成分の含有量を2.5質量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例6〕
実施例1において、粘着剤層の厚さを10μmから30μmに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例7〕
比較例2において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して200質量部とした以外は、比較例2と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例8〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を140質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して140質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
以上の実施例および比較例に係るダイシングシートを製造するために調製した塗工用組成物の組成等を表1にまとめて示す。表1における成分の種類の略号の意味は次のとおりである。
・アクリル系重合体(A)
「重合体1」:実施例1などにおいて使用した成分
「重合体2」:実施例2などにおいて使用した成分
・UV硬化性成分
「UV1」:実施例1などにおいて使用した成分
「UV2」:実施例2などにおいて使用した成分
「UV3」:比較例4において使用した成分
・架橋剤成分
「L1」:実施例1などにおいて使用した成分
「L2」:実施例10において使用した成分
また、表1における各成分の含有量の欄の数値はアクリル系重合体(A)100質量部あたりの質量部数を意味する。なお、実施例および比較例に係るダイシングシートの粘着剤層の厚さを表2に示す。
Figure 2014020962
〔試験例1〕<貯蔵弾性率の測定>
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート製基材フィルムの一方の主面上に厚さ0.1μmのシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製:SP−PET382120)を用意した。実施例および比較例において調製した塗工用組成物のそれぞれを、上記の剥離シートの剥離面上に、ナイフコーターにて、最終的に得られる粘着剤層の厚さが40μmとなるように塗布した。得られた塗膜を剥離シートごと100℃の環境下に1分間経過させることにより塗膜を乾燥させて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層(厚さ:40μm)と剥離シートとからなる積層体を複数準備した。これらの積層体を用いて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層を厚さ800μmとなるまで貼り合せ、得られた粘着剤層の積層体を直径10mmの円形に打ち抜いて、各塗工用組成物から形成された粘着剤層の粘弾性を測定するための試料を得た。粘弾性測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製:ARES)により、上記の試料に周波数1Hzのひずみを与え、−50〜150℃の貯蔵弾性率を測定し、23℃における貯蔵弾性率の値を照射前貯蔵弾性率として得た。測定結果を表2に示す。
〔試験例2〕<保持力の測定>
実施例および比較例にて作製したダイシングシートのそれぞれの照射前保持力の測定試験をJIS Z0237:2009に準拠して行った。保持時間の測定結果および測定試験後の位置ずれ発生の有無(試験時間中に落下した場合はその旨を示した。)を表2に示す。
〔試験例3〕<粘着剤凝集物の発生状況の評価>
半導体基板の代わりのガラスエポキシ板(ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させ、硬化させたもの)上に、半導体パッケージ用樹脂(京セラケミカル製:KE−G1250)を下記条件にてトランスファー成型して、サイズ:50mm×50mm、厚さ:600μmの封止樹脂を形成し、デバイス関連部材としての半導体パッケージを模した部材(以下、「試験部材」という。)を得た。
<トランスファー成型条件>
封止装置:アピックヤマダ社製、MPC−06M Trial Press
注入樹脂温度:180℃
樹脂注入圧:6.9MPa
樹脂注入時間:120秒
得られた試験部材の封止樹脂側の面の算術平均粗さRaは2μmであった。
試験部材の封止樹脂側の面に、実施例および比較例にて作製したダイシングシートのそれぞれをテープマウンター(リンテック社製:Adwill RAD−2500m/12)を用いて貼付し、得られた試験部材とダイシングシートとの積層体における試験部材側の面の周縁部(ダイシングシートの粘着剤層側の面が表出している部分)に、ダイシング用リングフレーム(ディスコ社製:2−6−1)を付着させた。次いで、試験部材を下記の条件でダイシングして、5mm角のデバイスチップを模したチップ状部材(個数:100)を得た。
<ダイシング条件>
・ダイシング装置 :DISCO社製 DFD−651
・ブレード :DISCO社製 ZBT−5074(Z111OLS3)
・刃の厚さ :0.17mm
・刃先出し量 :3.3mm
・ブレード回転数 :30000rpm
・切削速度 :50mm/分
・基材切り込み深さ:50μm
・切削水量 :1.0L/分
・切削水温度 :20℃
得られたチップ状部材から任意に選択した4つの部材の側面を光学顕微鏡にて観察し、それらの側面に付着する30μm以上の大きさの粘着剤凝集物の個数を数えた。得られた個数に基づき、粘着剤凝集物の発生状況を次の5段階で評価した。
5:20個以下
4:21−40個
3:41−60個
2:61−80個
1:81個以上
評価結果を表2に示す。
〔試験例4〕<ダイシング工程におけるチップ飛散数の測定>
試験例3と同様の操作を行い、サイズ:50mm×50mm、厚さ:600μmの封止樹脂を備える試験部材を作製した。得られた試験部材の封止樹脂側の面の算術平均粗さはRa:2μmであった。
試験部材の封止樹脂側の面に、実施例および比較例にて作製したダイシングシートのそれぞれをテープマウンター(リンテック社製:Adwill RAD−2500m/12)を用いて貼付し、得られた試験部材とダイシングシートとの積層体における試験部材側の面の周縁部(ダイシングシートの粘着剤層側の面が表出している部分)に、ダイシング用リングフレーム(ディスコ社製:2−6−1)を付着させた。次いで、ダイシングピッチを5mmから1mmに変更するとともに切削速度を100mm/分、ブレード回転数を50000rpmに変更した以外は試験例3と同一の条件で試験部材をダイシングして、1mm角のデバイスチップを模したチップ状部材(個数:2500)を得た。
ダイシング後、ダイシングシートから飛散した半導体部品の個数を目視にて数えた。測定結果を表2に示す。
〔試験例5〕<エキスパンド適性試験>
試験例4の条件でダイシングを行うことにより得られた、複数のデバイスチップが付着するダイシングシートに対して、基材側から紫外線照射(照度:230mW/cm、光量:190mJ/cm)を行った後、エキスパンド装置(JCM社製:SE−100)を用いて、ダイシングシートの周縁部をリングフレームごと5mm/sの速さで10mm引き落とし、ダイシングシートのエキスパンドを行った。
エキスパンドされた状態で1時間放置した後、ダイシングシートにおけるリングフレームに貼付している部分(周縁部)にずれが発生しているか否かについて目視にて確認し、以下の基準により評価した。
良:ずれは確認されなかった
否:ずれが認められた
評価結果を表2に示す。
Figure 2014020962
表2から分かるように、本発明の条件を満たす実施例のダイシングシートは、ダイシング工程およびエキスパンド工程のいずれにおいても不具合が生じにくいといえるものであった。さらに、粘着剤凝集物に起因する不具合もデバイスチップに生じにくいといえるものであった。
本発明に係るダイシングシートは、デバイス関連部材、特に被着面が非平坦面であるデバイス関連非平坦面部材のダイシングシートとして好適に用いられる。
1…ダイシングシート
2…基材
3…粘着剤層
〔実施例10〕
実施例1において、塗工用組成物に含有される架橋剤成分を、架橋剤(D)として1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンを含有する架橋剤成分(三菱ガス化学製:TETRAD−C、固形分濃度:100質量%)に変更し、その含有量を固形分としてアクリル系重合体(A)100質量部に対して0.07質量部とした以外は実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔実施例11〕
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の種類を実施例2に係る塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分(含有量:アクリル系重合体(A)100質量部に対して100質量部)に変更して、塗工用組成物が貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分を含有しないようにした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を150質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して150質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分を、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(重量平均分子量:704)を含む成分(ダイセル・サイテック社製:EBECRYL40)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例2において、架橋剤成分の含有量を2.5質量部に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例1において、粘着剤層の厚さを10μmから30μmに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例11において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して200質量部とした以外は、実施例11と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
〔比較例
実施例1において、塗工用組成物に含有されるUV硬化性成分の含有量を140質量部に変更することにより、塗工用組成物が含有する成分のうち貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する成分の含有量をアクリル系重合体(A)100質量部に対して140質量部とした以外は、実施例1と同様の操作を行い、ダイシングシートを得た。
Figure 2014020962
Figure 2014020962

Claims (7)

  1. 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層とを備えたダイシングシートであって、
    前記粘着剤層は、アクリル系重合体(A)およびエネルギー線重合性化合物(B)を含有する粘着剤組成物から形成されたものであって、
    前記粘着剤層の厚さが25μm以下、
    前記粘着剤層はエネルギー線照射前の23℃における貯蔵弾性率が0.12MPa以下、かつ 前記粘着剤層のエネルギー線照射前の保持力の測定試験をJIS Z0237:2009に準拠して行ったときに測定される保持時間が15000秒以上であること
    を特徴とするダイシングシート。
  2. 前記粘着剤組成物は、重量平均分子量4,000以下の貯蔵弾性率調整剤(C)を、前記アクリル系重合体(A)100質量部に対して50質量部以上含有する請求項1に記載のダイシングシート。
  3. 前記エネルギー線重合性化合物(B)の少なくとも一部は前記貯蔵弾性率調整剤(C)としての性質を有する請求項1または2のいずれか一項に記載のダイシングシート。
  4. 前記粘着剤組成物は、前記アクリル系重合体(A)と架橋反応しうる架橋剤(D)を、前記アクリル系重合体(A)100質量部に対して0.02質量部以上含有する請求項1から3のいずれか一項に記載のダイシングシート。
  5. 前記基材は、エチレン系共重合フィルムおよびポリオレフィン系フィルムの少なくとも一方を備える請求項1から4のいずれか一項に記載のダイシングシート。
  6. 前記粘着剤層の前記基材と反対側の面は、デバイス関連部材の面に貼付されるものである請求項1から5のいずれか一項に記載のダイシングシート。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載されるダイシングシートの前記粘着剤層側の面を、デバイス関連部材の面に貼付し、前記ダイシングシート上の前記デバイス関連部材を切断して個片化し、複数のデバイスチップを得る、デバイスチップの製造方法。
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