JPWO2017038916A1 - 粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
近年、180℃以上200℃以下のような高温条件が課される工程でも粘着シートが使用されている。このような高温の工程において、例えば、ポリイミドフィルム等に比べて耐熱性が低く安価なフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート等のフィルム)を基材として使用すると、加熱及び加圧工程中に基材中のオリゴマーが設備及び部材に付着して汚染したり、設備及び部材と基材とが融着したりするおそれがある。設備及び部材に基材が融着すると、粘着シートを剥がし難くなり、剥がすことができても設備及び部材に基材のオリゴマー等が残留して、設備及び部材が汚染するおそれがある。例えば、粘着シートの粘着剤層に貼着された半導体素子を樹脂封止する工程で高温条件が課されると、半導体素子の表面が汚染され、半導体装置に不具合が生じる可能性がある。
(粘着シート)
図1には、本実施形態の粘着シート10の断面概略図が示されている。
粘着シート10は、基材11、粘着剤層12及びハードコート層13を有する。
基材11は、第一面11a、及び第一面11aとは反対側の第二面11bを有する。本実施形態の粘着シート10においては、第一面11aに粘着剤層12が積層され、第二面11bにハードコート層13が積層されている。
本実施形態では、粘着剤層12の上には、図1に示されているように、剥離シートRLが積層されている。粘着シート10の形状は、例えば、シート状、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとり得る。
基材11は、ポリエステル系樹脂を含む。基材11は、ポリエステル系樹脂を主成分とする材料からなることがより好ましい。本明細書において、ポリエステル系樹脂を主成分とする材料とは、基材を構成する材料全体の質量に占めるポリエステル系樹脂の質量の割合が50質量%以上であることを意味する。ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、及びこれらの樹脂の共重合樹脂からなる群から選択されるいずれかの樹脂であることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、およびポリブチレンテレフタレート樹脂からなる群から選択される樹脂であることがより好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂がさらに好ましい。
基材11としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、またはポリエチレンナフタレートフィルムが好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムがより好ましい。ポリエステルフィルムに含有するオリゴマーとしては、ポリエステル形成性モノマー、ダイマー、及びトリマーなどに由来する。
粘着シート10を190℃及び1時間の条件で加熱後、少なくとも基材11のMD方向の収縮率が、1.7%以下であることが好ましい。
半導体装置の製造プロセスには、180℃から190℃で1時間程度の加熱工程が含まれるところ、収縮率が1.7%以下であれば、基材11の収縮によって粘着シート10が被着体から剥離することを防止できる。加熱工程における粘着シート10の被着体からの剥離を防止することで、製造プロセス中の搬送不具合を防止できる。また、粘着シート10が剥離することで被着体の面(例えば、半導体チップの回路面)が露出して、汚染されるおそれがあるが、前述の収縮率の条件を満たせば、そのような汚染も防止できる。
本明細書において基材11のMD(MD:Machine Direction)方向とは、基材11を与える原反の長手方向(原反の製造時の送り方向)に平行な方向である。
ハードコート層13は、有機無機ハイブリッド材料を硬化させて形成された硬化皮膜からなる層である。ハードコート層13は、有機無機ハイブリッド材料の硬化物を含む。
本明細書において、有機無機ハイブリッド材料とは、有機成分と無機成分の混ざり方が緊密であり、分子レベルか分子レベルに近い粒径で分散した状態で硬化した樹脂を指す。具体的には、有機成分又は無機成分は、例えば、粒径100nm以下で分散している。本実施形態で使用する有機無機ハイブリッド材料としては、活性エネルギー線の照射により、無機成分と有機成分が反応して硬化し、硬化膜(ハードコート膜)を形成することができる材料が好ましい。活性エネルギー線としては、例えば、紫外線及び電子線等が挙げられる。
なお、本明細書における有機成分または無機成分の粒径は、粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル社製,ナノトラックWave−UT151)を使用して、動的光散乱法により測定した値とする。
本実施形態における有機無機ハイブリッド材料は、シリカ微粒子と重合性不飽和基を有する有機化合物とを結合させた材料、並びに活性エネルギー線硬化型樹脂を含むことが好ましい。有機無機ハイブリッド材料がシリカ微粒子を含むので、硬化時の収縮を低減でき、粘着シート10がカールすることを抑制できる。
本実施形態において、活性エネルギー線硬化型樹脂は、活性エネルギー線を照射することにより、架橋及び硬化する重合性化合物である。活性エネルギー線によって硬化する樹脂を用いることにより、基材11に係る熱履歴を小さくすることができる。活性エネルギー線としては、例えば、紫外線及び電子線等の電磁波、並びにエネルギー量子を有する荷電粒子線等が挙げられる。本実施形態のハードコート層13に用いる樹脂は、紫外線硬化型樹脂であることが好ましい。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートの双方を表す場合に用いる表記であり、他の類似用語についても同様である。
なお、多官能性(メタ)アクリレート系モノマーは、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。
なお、これらのプレポリマーは、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し、前記多官能性(メタ)アクリレート系モノマーと併用してもよい。
シリカ微粒子の平均粒径は0.5nm以上500nm以下であることが好ましく、1nm以上100nm以下であることがより好ましい。なお、シリカ微粒子の平均粒径は、例えば、BET法によって測定された値である。
なお、本実施形態において、シリカ微粒子の表面を修飾する重合性不飽和基を有する有機化合物は、上述の活性エネルギー線硬化型樹脂に該当する化合物であってもよい。ただし、シリカ微粒子の表面を修飾する化合物は、シリカ微粒子の構成要素として含まれ、上記の活性エネルギー線硬化型樹脂とは区別される。
これらの重合性不飽和基含有有機化合物は、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。
有機無機ハイブリッド材料は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、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、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、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−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン、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、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリ−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、及びp−ジメチルアミノ安息香酸エステル等が挙げられる。
なお、これらの光重合開始剤は、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。
活性エネルギー線感応型組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、及びトリアジン系紫外線吸収剤等が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、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。これらの中でも、分子内にラジカル重合性の二重結合を有するラジカル重合性紫外線吸収剤が好ましい。
紫外線吸収剤の含有量としては、活性エネルギー線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び光重合開始剤の合計100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上10質量部以下、より好ましくは0.5質量部以上7質量部以下である。
活性エネルギー線感応型組成物は、光安定剤を含有してもよい。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾフェノン系光安定剤、及びベンゾトリアゾール系光安定剤等が挙げられる。これらの光安定剤は、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。
光安定剤の含有量としては、活性エネルギー線硬化型樹脂、シリカ微粒子、及び光重合開始剤の合計100質量部に対して、好ましくは0.2質量部以上10質量部以下、より好ましくは0.5質量部以上7質量部以下である。
本実施形態に係る粘着剤層12は、粘着剤組成物を含んでいる。この粘着剤組成物に含まれる粘着剤としては、特に限定されず、様々な種類の粘着剤を粘着剤層12に適用できる。粘着剤層12に含まれる粘着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、及びウレタン系が挙げられる。なお、粘着剤の種類は、用途及び貼着される被着体の種類等を考慮して選択される。
アルコキシアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メトキシメチル、(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メチル、及び(メタ)アクリル酸エトキシエチルが挙げられる。
脂肪族環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルが挙げられる。
芳香族環を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸フェニルが挙げられる。
非架橋性のアクリルアミドとしては、例えば、アクリルアミド、及びメタクリルアミドが挙げられる。
非架橋性の3級アミノ基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸(N,N−ジメチルアミノ)エチル、及び(メタ)アクリル酸(N,N−ジメチルアミノ)プロピルが挙げられる。
これらのモノマーは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。
アクリル系共重合体の重量平均分子量Mwは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography;GPC)法により測定される標準ポリスチレン換算値である。
本実施形態において、粘着剤組成物中のアクリル系共重合体の含有率は、40質量%以上90質量%以下であることが好ましく、50質量%以上90質量%以下であることがより好ましい。
本実施形態において、粘着剤層12の耐熱性及び粘着力を向上させる観点から、これら架橋剤の中でも、イソシアネート基を有する化合物を主成分として含有する架橋剤(イソシアネート系架橋剤)が好ましい。イソシアネート系架橋剤としては、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−キシリ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、及びリジンイソシアネート等の多価イソシアネート化合物が挙げられる。
また、多価イソシアネート化合物は、上記化合物のトリメチロールプロパンアダクト型変性体、水と反応させたビュウレット型変性体、またはイソシアヌレート環を有するイソシアヌレート型変性体であってもよい。
本明細書において、イソシアネート基を有する化合物を主成分とする架橋剤とは、架橋剤を構成する成分全体の質量に占めるイソシアネート基を有する化合物の質量の割合が50質量%以上であることを意味する。
本実施形態に係る粘着剤組成物の一例として、アクリル系共重合体と、粘着助剤と、架橋剤とを含み、前記アクリル系共重合体が、少なくともアクリル酸2−エチルヘキシル、カルボキシル基含有モノマー及び水酸基含有モノマーを共重合して得られるアクリル系共重合体であり、前記粘着助剤が、反応性基を有するゴム系材料を主成分として含み、前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤である粘着剤組成物が挙げられる。
本実施形態に係る粘着剤組成物の一例として、アクリル系共重合体と、粘着助剤と、架橋剤とを含み、前記アクリル系共重合体が、少なくともアクリル酸2−エチルヘキシル、カルボキシル基含有モノマー及び水酸基含有モノマーを共重合して得られるアクリル系共重合体であり、前記粘着助剤が、両末端水酸基水素化ポリブタジエンであり、前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤である粘着剤組成物が挙げられる。
本実施形態に係る粘着剤組成物の一例として、アクリル系共重合体と、粘着助剤と、架橋剤とを含み、前記アクリル系共重合体が、少なくともアクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸及びアクリル酸2−ヒドロキシエチルを共重合して得られるアクリル系共重合体であり、前記粘着助剤が、反応性基を有するゴム系材料を主成分として含み、前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤である粘着剤組成物が挙げられる。
本実施形態に係る粘着剤組成物の一例として、アクリル系共重合体と、粘着助剤と、架橋剤とを含み、前記アクリル系共重合体が、少なくともアクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸及びアクリル酸2−ヒドロキシエチルを共重合して得られるアクリル系共重合体であり、前記粘着助剤が、両末端水酸基水素化ポリブタジエンであり、前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤である粘着剤組成物が挙げられる。
本実施形態に係る粘着剤組成物のこれらの例においては、前記アクリル系共重合体におけるアクリル酸2−エチルヘキシルに由来する共重合体成分の割合が80質量%以上95質量%以下であり、カルボキシル基含有モノマー由来の共重合体成分の質量の割合が1質量%以下であり、残部が他の共重合体成分であることが好ましく、他の共重合体成分としては、水酸基含有モノマー由来の共重合体成分を含むことが好ましい。
剥離シートRLとしては、特に限定されない。例えば、取り扱い易さの観点から、剥離シートRLは、剥離基材と、剥離基材の上に剥離剤が塗布されて形成された剥離剤層とを備えることが好ましい。また、剥離シートRLは、剥離基材の片面のみに剥離剤層を備えていてもよいし、剥離基材の両面に剥離剤層を備えていてもよい。剥離基材としては、例えば、紙基材、この紙基材にポリエチレン等の熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、並びにプラスチックフィルム等が挙げられる。紙基材としては、グラシン紙、コート紙、及びキャストコート紙等が挙げられる。プラスチックフィルムとしては、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等のポリエステルフィルム、並びにポリプロピレン及びポリエチレン等のポリオレフィンフィルム等が挙げられる。剥離剤としては、例えば、オレフィン系樹脂、ゴム系エラストマー(例えば、ブタジエン系樹脂、イソプレン系樹脂等)、長鎖アルキル系樹脂、アルキド系樹脂、フッ素系樹脂、及びシリコーン系樹脂が挙げられる。
剥離剤層の厚みは、特に限定されない。剥離剤を含む溶液を塗布して剥離剤層を形成する場合、剥離剤層の厚みは、0.01μm以上2.0μm以下であることが好ましく、0.03μm以上1.0μm以下であることがより好ましい。
剥離基材としてプラスチックフィルムを用いる場合、当該プラスチックフィルムの厚みは、3μm以上50μm以下であることが好ましく、5μm以上40μm以下であることがより好ましい。
なお、本明細書において室温とは、22℃以上24℃以下の温度である。
また、本明細書において、粘着力は、180°引き剥がし法により、剥離速度(引っ張り速度)300mm/分、粘着シートの幅25mmにて測定した値である。
粘着シート10の製造方法は、特に限定されない。
例えば、粘着シート10は、次のような工程を経て製造される。
まず、前述の有機無機ハイブリッド材料を含むハードコート層用コーティング剤(以下、ハードコート剤と称する。)を準備または調製する。ハードコート剤を塗布し易くするために、ハードコート剤は、更に溶媒を加えて塗布液の形態とすることが好ましい。ハードコート剤に用いる溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、セロソルブ系溶媒、及びエーテル系溶媒等が挙げられる。
脂肪族炭化水素系溶媒としては、ヘキサン、及びヘプタン等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶媒としては、トルエン、及びキシレン等が挙げられる。
ハロゲン化炭化水素系溶媒としては、塩化メチレン、及び塩化エチレン等が挙げられる。
アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、及びブタノール等が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、イソホロン、及びシクロヘキサノン等が挙げられる。
エステル系溶媒としては、酢酸エチル、及び酢酸ブチル等が挙げられる。
セロソルブ系溶媒としては、エチルセロソルブ等が挙げられる。
エーテル系溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
有機溶媒及び低沸点成分が粘着剤層12に残留することを防ぐため、コーティング液を基材11または剥離シートRLに塗布した後、塗膜を加熱して乾燥させることが好ましい。また、粘着剤組成物に架橋剤が配合されている場合には、架橋反応を進行させて凝集力を向上させるためにも、塗膜を加熱することが好ましい。
粘着シート10は、半導体素子を封止する際に使用される。粘着シート10は、金属製リードフレームに搭載されておらず、粘着シート10上に貼着された状態の半導体素子を封止する際に使用されることが好ましい。具体的には、粘着シート10は、金属製リードフレームに搭載された半導体素子を封止する際に使用されるのではなく、粘着剤層12に貼着された状態の半導体素子を封止する際に使用されることが好ましい。金属製リードフレームを用いずに半導体素子をパッケージングする形態としては、パネルスケールパッケージ(Panel Scale Package;PSP)及びウエハレベルパッケージ(Wafer Level Package;WLP)が挙げられる。
粘着シート10は、複数の開口部が形成された枠部材を粘着シート10に貼着させる工程と、前記枠部材の開口部にて露出する粘着剤層12に半導体チップを貼着させる工程と、前記半導体チップを封止樹脂で覆う工程と、前記封止樹脂を熱硬化させる工程と、を有するプロセスにおいて使用されることが好ましい。
本実施形態に係る粘着シート10を用いて半導体装置を製造する方法を説明する。
図2A〜図2Eには、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する概略図が示されている。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、粘着シート10に複数の開口部21が形成された枠部材20を貼着させる工程(粘着シート貼着工程)と、枠部材20の開口部21にて露出する粘着剤層12に半導体チップCPを貼着させる工程(ボンディング工程)と、半導体チップCPを封止樹脂30で覆う工程(封止工程)と、封止樹脂30を熱硬化させる工程(熱硬化工程)と、熱硬化させた後、粘着シート10を剥離する工程(剥離工程)と、を実施する。必要に応じて、熱硬化工程の後に、封止樹脂30で封止された封止体50に補強部材40を貼着させる工程(補強部材貼着工程)を実施してもよい。以下に各工程について説明する。
図2Aには、粘着シート10の粘着剤層12に枠部材20を貼着させる工程を説明する概略図が示されている。なお、粘着シート10に剥離シートRLが貼着されている場合には、予め剥離シートRLを剥離する。
本実施形態に係る枠部材20は、格子状に形成され、複数の開口部21を有する。枠部材20は、耐熱性を有する材質で形成されていることが好ましく、例えば、銅及びステンレス等の金属、並びにポリイミド樹脂及びガラスエポキシ樹脂等の耐熱性樹脂などが挙げられる。
開口部21は、枠部材20の表裏面を貫通する孔である。開口部21の形状は、半導体チップCPを枠内に収容可能であれば、特に限定されない。開口部21の孔の深さも、半導体チップCPを収容可能であれば、特に限定されない。
図2Bには、粘着剤層12に半導体チップCPを貼着させる工程を説明する概略図が示されている。
枠部材20に粘着シート10を貼着させると、それぞれの開口部21において開口部21の形状に応じて粘着剤層12が露出する。各開口部21の粘着剤層12に半導体チップCPを貼着させる。半導体チップCPを、その回路面を粘着剤層12で覆うように貼着させる。
ダイシング装置は、特に限定されず、公知のダイシング装置を用いることができる。また、ダイシングの条件についても、特に限定されない。なお、ダイシングブレードを用いてダイシングする方法に代えて、レーザーダイシング法及びステルスダイシング法などを用いてもよい。
ダイシングシートの接着剤組成物、または接着剤層にエネルギー線重合性化合物が配合されている場合には、ダイシングシートの基材側から接着剤層にエネルギー線を照射し、エネルギー線重合性化合物を硬化させる。エネルギー線重合性化合物を硬化させると、接着剤層の凝集力が高まり、接着剤層の接着力を低下させることができる。エネルギー線としては、例えば、紫外線(UV)及び電子線(EB)等が挙げられ、紫外線が好ましい。エネルギー線の照射は、半導体ウエハの貼付後、半導体チップの剥離(ピックアップ)前のいずれの段階で行ってもよい。例えば、ダイシングの前もしくは後にエネルギー線を照射してもよいし、エキスパンド工程の後にエネルギー線を照射してもよい。
図2Cには、粘着シート10に貼着された半導体チップCP及び枠部材20を封止する工程を説明する概略図が示されている。
封止樹脂30の材質は、熱硬化性樹脂であり、例えば、エポキシ樹脂などが挙げられる。封止樹脂30として用いられるエポキシ樹脂には、例えば、フェノール樹脂、エラストマー、無機充填材、及び硬化促進剤などが含まれていてもよい。
封止樹脂30で半導体チップCP及び枠部材20を覆う方法は、特に限定されない。
本実施形態では、シート状の封止樹脂30を用いた態様を例に挙げて説明する。シート状の封止樹脂30を半導体チップCP及び枠部材20を覆うように載置し、封止樹脂30を加熱硬化させて、封止樹脂層30Aを形成する。このようにして、半導体チップCP及び枠部材20が封止樹脂層30Aに埋め込まれる。シート状の封止樹脂30を用いる場合には、真空ラミネート法により半導体チップCP及び枠部材20を封止することが好ましい。この真空ラミネート法により、半導体チップCPと枠部材20との間に空隙が生じることを防止できる。真空ラミネート法による加熱の温度条件範囲は、例えば、80℃以上120℃以下である。
図2Dには、封止体50に補強部材40を貼着させる工程を説明する概略図が示されている。
粘着シート10を剥離した後、露出した半導体チップCPの回路面に対して再配線層を形成する再配線工程及びバンプ付け工程が実施される。
このような再配線工程及びバンプ付け工程における封止体50の取り扱い性を向上させるため、必要に応じて、封止体50に補強部材40を貼着させる工程(補強部材貼着工程)を実施してもよい。補強部材貼着工程を実施する場合には、粘着シート10を剥離する前に実施することが好ましい。図2Dに示すように、封止体50が粘着シート10及び補強部材40によって挟まれた状態で支持されている。
図2Eには、粘着シート10を剥離する工程を説明する概略図が示されている。
本実施形態では、粘着シート10の基材11が屈曲可能である場合、粘着シート10を屈曲させながら、枠部材20、半導体チップCPおよび封止樹脂層30Aから容易に剥離することができる。剥離角度θは、特に限定されないが、90度以上の剥離角度θで粘着シート10を剥離することが好ましい。剥離角度θが90度以上であれば、粘着シート10を、枠部材20、半導体チップCPおよび封止樹脂層30Aから容易に剥離することができる。剥離角度θは、90度以上180度以下が好ましく、135度以上180度以下がより好ましい。このように粘着シート10を屈曲させながら剥離を行うことで、枠部材20、半導体チップCPおよび封止樹脂層30Aにかかる負荷を低減しながら剥離することができ、粘着シート10の剥離による、半導体チップCPおよび封止樹脂層30Aの損傷を抑制することができる。粘着シート10を剥離した後、前述の再配線工程及びバンプ付け工程等が実施される。粘着シート10の剥離後、再配線工程及びバンプ付け工程等の実施前に、必要に応じて、前述の補強部材貼着工程を実施してもよい。
その後、封止体50を半導体チップCP単位で個片化する(個片化工程)。封止体50を個片化させる方法は特に限定されない。例えば、前述の半導体ウエハをダイシングする際に使用した方法と同様の方法で個片化させることができる。封止体50を個片化させる工程は、封止体50をダイシングシート等に貼着させた状態で実施してもよい。封止体50を個片化することで、半導体チップCP単位の半導体パッケージが製造され、この半導体パッケージは、実装工程においてプリント配線基板等に実装される。
第二実施形態に係る粘着シートは、2つのハードコート層を有する点で、第一実施形態に係る粘着シートと相違する。第二実施形態は、その他の点において第一実施形態と同様であるため、説明を省略または簡略化する。
図3には、本実施形態の粘着シート10Aの断面概略図が示されている。
粘着シート10Aは、基材11、粘着剤層12及びハードコート層13を有する。
本実施形態のハードコート層13は、第一ハードコート層13aと第二ハードコート層13bとを含む。基材11は、前記実施形態と同様に、第一面11a、及び第一面11aとは反対側の第二面11bを有する。本実施形態の粘着シート10Aにおいては、第一面11aに第二ハードコート層13bが積層され、第二面11bに第一ハードコート層13aが積層され、第二ハードコート層13bに粘着剤層12が積層されている。
第二ハードコート層13bの厚みは、第一実施形態で説明したハードコート層13と同様の範囲の厚みであることが好ましい。第二ハードコート層13bは、基材11の第一面11aの全体を覆うように形成されていることが好ましい。
第二ハードコート層13bは、多官能アクリル系樹脂を含む。第二ハードコート層13bは、粘着剤層12との密着性の観点から、有機無機ハイブリッド材料を硬化させて形成された硬化皮膜ではないことが好ましい。第二ハードコート層13bの形成に用いる活性エネルギー線感応型組成物は、有機無機ハイブリッド材料ではない点を除き、第一実施形態で説明した材料を用いて調製することができ、第二ハードコート層13bは、当該活性エネルギー線感応型組成物を硬化させて形成された硬化皮膜であることが好ましい。第二ハードコート層13bの形成に用いる活性エネルギー線感応型組成物も、前記実施形態と同様、多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び(メタ)アクリレート系プレポリマーからなる群から選択される少なくとも1種の樹脂を含んでいることが好ましく、多官能性(メタ)アクリレート系モノマーを含んでいることがより好ましい。
第二ハードコート層13bの形成に用いる活性エネルギー線感応型組成物の一例として、多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとして、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、及びエチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを含んでいる活性エネルギー線感応型組成物が挙げられる。
本実施形態に係る第一ハードコート層13aの一例として、反応性シリカ微粒子、多官能性(メタ)アクリレート系モノマー、及び(メタ)アクリレート系プレポリマーを含んでいる有機無機ハイブリッド材料を硬化させて形成された第一ハードコート層13aが挙げられる。この場合の第二ハードコート層13bの一例として、多官能性(メタ)アクリレート系モノマーとしてのペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びエチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、光重合開始剤としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、並びにレベリング剤としてのシロキサン変性アクリル系レベリング剤を含んでいる活性エネルギー線感応型組成物を硬化させて形成された第二ハードコート層13bが挙げられる。
まず、前記実施形態と同様にハードコート剤を準備または調製する。次に、ハードコート剤を、基材11の第二面11bの上にコーティングして塗膜を形成させ、塗膜を乾燥させた後、この塗膜に活性エネルギー線を照射して、該塗膜を硬化させることにより、第一ハードコート層13aが形成される。次に、基材11の第一面11aの上にハードコート剤をコーティングして、前述と同様に塗膜を硬化させることにより、第二ハードコート層13bが形成される。
次に、基材11の第二ハードコート層13bの上に粘着剤組成物を塗布し、塗膜を形成する。次に、この塗膜を乾燥させて、粘着剤層12を形成する。その後、粘着剤層12を覆うように剥離シートRLを貼着する。
また、粘着シート10Aの別の製造方法としては、次のような工程を経て製造される。まず、剥離シートRLの上に粘着剤組成物を塗布し、塗膜を形成する。次に、塗膜を乾燥させて、粘着剤層12を形成する。この粘着剤層12を有する剥離シートRLと、前述の第一ハードコート層13a及び第二ハードコート層13bを有する基材11とを貼り合わせることによっても、粘着シート10Aを製造することができる。この場合、粘着剤層12と基材11の第二ハードコート層13bとを貼り合わせる。
粘着シート10Aは、粘着剤層12と基材11との間にも第二ハードコート層13bをさらに有するので、基材11に含まれるオリゴマーが粘着剤層12へと移動することを防止できる。
粘着シート10Aは、基材11の両面(第一面11a及び第二面11b)にそれぞれハードコート層が積層されているので、加熱による基材の変形を低減させることができる。
本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本発明に含まれる。なお、以下の説明では、前記実施形態で説明した部材等と同一であれば、同一符号を付してその説明を省略または簡略化する。
また、粘着シート10は、枚葉であってもよく、複数枚の粘着シート10が積層された状態で提供されてもよい。この場合、例えば、粘着剤層12は、積層される別の粘着シートのハードコート層13によって覆われていてもよい。
また、粘着シート10は、長尺状のシートであってもよく、ロール状に巻き取られた状態で提供されてもよい。ロール状に巻き取られた粘着シート10は、ロールから繰り出されて所望のサイズに切断するなどして使用することができる。
粘着シートの評価は、以下に示す方法に従って行った。
2枚の粘着シートの粘着剤層同士を貼り合わせ、縦12cm×横12cmの大きさに切り出し、粘着シート積層体を得た。2枚の粘着シートを貼り合わせる際に、それぞれの粘着シートの基材のMD方向を揃えて貼り合わせた。
この粘着シート積層体の表面に、縦10cm×横10cmの四角形の印を書き込んだ。この四角形の印は、四角形の辺が基材のMD方向に沿うように書き込んだ。電子ノギスを用いて、書き込んだ四角形の各頂点の間隔を計測し、この各頂点の間隔を初期値とした。その後、190℃及び1時間の条件で粘着シート積層体を加熱した。加熱後、粘着シート積層体を室温に戻してから再び四角形の印の各頂点の間隔を計測した。初期値及び加熱後の間隔の計測値に基づいて、それぞれの辺の収縮率を算出した。基材のMD方向における収縮率が1.7%以下である場合に「A」と判定し、収縮率が1.7%を超える場合に「B」と判定した。
粘着シートを厚み80μmの銅箔に貼り合わせ、7cm×15cmの大きさに切り出した、銅箔付きテープを得た。この銅箔付きテープの上面側及び下面側から、銅箔付きテープと同じサイズのSUS板(♯1200仕上げ)を用いて上下に挟み込んだ。SUS板で挟み込まれた銅箔付きテープを、190℃、2.5MPa、及び90分間の条件で、加熱及び加圧した。加熱及び加圧後、粘着シートに接触していたSUS板の表面状態を確認し、汚れ及び融着が無い場合に「A」と判定し、汚れが生じた場合に「B」と判定した。
100℃及び30分間の条件で加熱し、続いて180℃及び30分間の条件で加熱し、次に190℃及び1時間の条件で粘着シートを加熱した。その後、1mm幅の碁盤目状のクロスカットを粘着剤層に施し、その碁盤目状にクロスカットされた粘着剤層の表面に、粘着テープ(ニチバン(株)製、商品名:セロテープ(登録商標))を貼り、「JIS K5600−5−6」の碁盤目テープ法(クロスカット法)に準拠して、粘着テープの剥離試験を行い、粘着剤層と基材との密着性を下記の基準に基づいて評価した。碁盤目の100個のマス目の内、剥離したマス目の数が10以下であれば「A」と判定し、10を超えた場合に「B」と判定した。
(実施例1)
(1)基材の作製
活性エネルギー線感応型組成物を含有するハードコート剤100質量部と、希釈溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル83質量部とを均一に混合し、固形分濃度約40質量%であるハードコート剤HC1を調製した。用いた活性エネルギー線感応型組成物を含有するハードコート剤HC1は、JSR(株)製の商品名「オプスターZ7530」であり、活性エネルギー線感応型組成物(70質量%)、光重合開始剤(3質量%)、及びメチルエチルケトン(27質量%)を含み、固形分濃度が73質量%である。活性エネルギー線感応型組成物の組成は、反応性シリカ微粒子(ハードコート剤中の42質量%)と、多官能性(メタ)アクリレート系モノマー及び(メタ)アクリレート系プレポリマー(ハードコート剤中の28質量%)とを含む。
バーコーターを用いて、ハードコート剤HC1を透明ポリエチレンテレフタレートフィルム〔東洋紡(株)製;PET50A−4300、厚み50μm〕の易接着面に塗布した。乾燥及びUV硬化後の膜厚が1.5μmになるようにハードコート剤HC1を塗布した。乾燥条件は70℃及び1分間とした。UV硬化は、高圧水銀ランプで150mJ/cm2の紫外線を照射した。このようにして、ハードコート層を有する基材HCBS1を作製した。
以下の材料(ポリマー、粘着助剤、架橋剤、及び希釈溶剤)を配合し、十分に撹拌して、実施例1に係る塗布用粘着剤液(粘着剤組成物)を調製した。
アクリル酸エステル共重合体は、アクリル酸2−エチルヘキシル92.8質量%と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル7.0質量%と、アクリル酸0.2質量%とを共重合して調製した。
調製した塗布用粘着剤液を、コンマコーター(登録商標)を用いて乾燥後の膜厚が50μmになるように、シリコーン系剥離層を設けた透明ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる剥離フィルム〔リンテック(株)製;SP−PET382150、厚み38μm〕の剥離層面側に塗布し、90℃及び90秒間の加熱を行った。続いて115℃及び90秒間の加熱を行い、塗膜を乾燥させた。
塗布用粘着剤液の塗膜を乾燥させた後、粘着剤層と、基材HCBS1とを貼り合わせて実施例1に係る粘着シートを得た。基材のハードコート層が形成されている面とは反対側の面に粘着剤層を貼り合わせて、粘着シートを得た。
実施例2に係る粘着シートは、ハードコート層が形成される基材の種類が実施例1とは異なること以外、実施例1と同様に作製した。実施例2では、帝人デュポンフィルム(株)製のポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名:PET50 KFL12D、厚み50μm)を用い、このフィルムの易接着面に実施例1と同じハードコート剤HC1を塗布して、ハードコート層を形成し、ハードコート層を有する基材HCBS2を得た。
実施例3に係る粘着シートは、基材のポリエチレンテレフタレートフィルムの両面にハードコート層が形成されていること以外、実施例2と同様に作製した。実施例3のハードコート層を有する基材HCBS3は、基材HCBS1のハードコート層が形成されている面とは反対側の面に実施例3に係るハードコート剤HC2を塗布して、ハードコート層を形成した。
実施例3に係るハードコート剤HC2は、以下に示す配合量(いずれも質量部(固形分比))で、(A)〜(D)成分を混合して、硬化性樹脂組成物を調製した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈して得た。ハードコート剤HC2の固形分濃度は30質量%とした。
ペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学工業(株)製、商品名:A−TMM−3L)、100質量部(固形分)。
エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業(株)製、商品名:A−DPH−12E)、100質量部(固形分)。
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、商品名:イルガキュア184、アセトフェノン系光重合開始剤)、10質量部(固形分)。
シロキサン変性アクリル系レベリング剤(ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK−3550)、0.2質量部(固形分)。
なお、粘着剤層と、基材HCBS3とを貼り合わせる際には、ハードコート剤HC2を用いたハードコート層が形成されている面とは反対の面に、粘着剤層を貼り合わせて、粘着シートを得た。
比較例1に係る粘着シートは、ハードコート層を形成せずに基材として透明ポリエチレンテレフタレートフィルム〔東洋紡(株)製;PET50A−4300、厚み50μm〕を用いたこと以外、実施例1と同様に作製した。
比較例2に係る粘着シートは、ハードコート層を形成せずに基材としてポリエチレンテレフタレートフィルム〔帝人デュポンフィルム(株)製;PET50 KFL12D、厚み50μm〕を用いたこと以外、実施例2と同様に作製した。
比較例3に係る粘着シートは、実施例2で用いた基材HCBS2のハードコート層と、粘着剤層とを貼り合わせたこと以外、実施例2と同様に作製した。
実施例1〜3の粘着シートによれば、収縮率が低かったため、例えば、半導体装置の製造プロセス等において工程上の不具合発生を抑制できる。
実施例1〜3の粘着シートによれば、粘着剤層と基材との密着性に優れる。実施例3の粘着シートは、基材と粘着剤層との間にハードコート層が設けられていたが、前述のハードコート剤HC2を用いてハードコート層を形成したため、ハードコート層と粘着剤層との密着力、及び基材とハードコート層との密着力が優れていると考えられる。
Claims (6)
- 粘着シート上の半導体素子を封止する際に使用される粘着シートであって、
第一面及び前記第一面とは反対側の第二面を有し、ポリエステル系樹脂を含む基材と、
前記基材の前記第一面に積層された粘着剤層と、
前記基材の前記第二面に積層されたハードコート層と、を有し、
前記ハードコート層は、有機無機ハイブリッド材料を硬化させて形成された硬化皮膜である、粘着シート。 - 190℃及び1時間の条件で加熱後、前記基材のいずれかの面に沿う方向における収縮率が1.7%以下である、
請求項1に記載の粘着シート。 - 前記ポリエステル系樹脂は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、及びポリブチレンテレフタレート樹脂からなる群から選択される樹脂である、請求項1または請求項2に記載の粘着シート。
- 前記ハードコート層の厚みは、0.5μm以上3.0μm以下である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層と前記基材との間に第二ハードコート層をさらに有し、
前記第二ハードコート層は、多官能アクリル系樹脂を含む、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 前記有機無機ハイブリッド材料は、
シリカ微粒子と重合性不飽和基を有する有機化合物とを結合させた材料、並びに
活性エネルギー線硬化型樹脂を含む、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の粘着シート。
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