KR100361057B1 - 물체를기부에접착하기위한접착제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나 이상의 처리 단계의 지속을 위하여 그 기부까지 여러 단계에서 제조된 물체를 부착하기 위한 접착제에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 접착제는 48-80 중량부의 하나 이상의 용매와 115-145 범위내의 산가를 갖는 20-50 중량부 변성 탈유 로진을 함유하고, 이에 따라 접착제용으로 얻어진 유리 전이 온도는 10-18℃의 범위내이다.

Description

물체를 기부에 접착하기 위한 접착제 {ADHESIVE AGENT FOR ADHERING AN OBJECT TO ITS BASE}

본 발명은 하나 이상의 처리 단계의 기간중에 다단계 공정에서 제조된 물체를 그 기부에 접착하기 위한 접착제에 관한 것이다.

예컨대, 세라믹 또는 반도체재료의 물체를 소망의 목적으로 제조하는 경우에, 이들 물체의 제조는 처리중인 물체가 가능한한 바람직하게 처리를 수행하기 위하여 그 기부에 바람직하게 부착되는 단계(들)를 포함한다. 이 종류의 물체를 제조하는 경우에, 기부에로의 바람직한 접착 단계는 그러나 물체가 그 기부로부터 분리되어야 하고 접착제가 그 표면으로부터 제거되어야 하는 단계(들)가 대개 뒤따른다. 예를 들면, 필요한 원활함과 청결함과 관련하여, 바람직한 형태로 반도체제품의 연마와 세척을 수행하기 위하여 반도체제품은 여러 처리 단계의 기간중에 그 기부에 접착되어야 한다. 그러나 다음 처리단계 이전에 반도체제품은 접착제가 그 이면상에 두꺼운 층으로 누적되는 것을 방지하기 위하여 세척되어야 한다. 그러므로 부착을 위하여 사용된 접착제는 양호한 접착력과 양호한 그립 (grip) 이외에 처리 단계 이후의 세정시에 양호한 용해성을 가져야 한다. 이런 타입의 접착제에 요구되는 다른 특성은 반도체제품과 세라믹 물체가 다량으로 제조되기 때문에 노즐을 통한 액화성과 유동 적용성이다.

유럽 특허 출원 제 402,520 호는 웨이퍼용의 자동 접착기구에 관하여 기술하며, 여기서 웨이퍼는 웨이퍼 연마 단계의 기간중에 접착왁스에 의하여 그 기부에 부착된다. 접착 왁스에는 부착될 물체 표면상의 스무드층으로서 접착 왁스를 펼치기 위하여 유기 용매가 혼합된다. 접착 왁스는 그 위에 웨이퍼를 설치하기 전에 기부상으로 노즐을 통하여 이송된다. 그러나 상기 유럽 특허 출원 제 402,520 호는 접착 왁스의 조성에 대하여는 언급되어 있지 않다.

그 기부에 반도체제품을 접착하는데 있어서, 상표 FREON 으로 상용되는 화합물인, 환경뿐만 아니라 지구의 오존층에 해로운 CFC 화합물을 함유하는 왁스가 사용된다. 이들 접착제중에는 예를 들면 1,1,1-트리클로로에탄(TCA) 또는 트리클로로에틸렌(TCE) 을 함유하는 접착제가 있다. 반도체의 표면에 남겨진 접착 잔류물의 제거시에 CFC 화합물을 함유하는 용매가 사용되며 이들중에는 상술한 TCA 와 TCE 화합물이 있다.

일본 특허 출원 제 03-203,981 호에는 웨이퍼를 접착하기 위하여 이용되는 접착제가 기술되어 있으며, 상기 접착제는 접착제의 주 화합물로서 변성된 수지 또는 수지 혼합물을 사용함으로써 CFC 화합물을 사용하는 것이 회피된다. 이용된 수지는 아비에트산과 같은 3환 고리 화합물이다. 이 아비에트산은 말레산과 반응하게 하고 이를 에스테르화함에 의하여 변성되고, 이에 따라 변성 수지용으로 얻어진 산가는 약 70 이다. 얻어진 변성 수지는 또한 유기 용매로 분해되는 반면에 내용물은 1-50% 범위내에 있다.

상술한 일본 특허 출원 제 03-203,981 호에서, 본래 수지는 저산가를 얻기 위하여 상당히 변성된다. 자연적으로 얻어진 수지에서, 산가는 160-180 범위내에 있다. 산가에 의하여 바람직한 처리 단계후에 그 세척 가능성 뿐만 아니라 접착제의 접착에 영향을 미치는 것이 가능하다. 그러므로 상기 일본 특허 출원 제 03-203,981 호에 따르면 접착제에 적합하게 된 변성 수지는 바람직한 저산가를 얻기 위하여 강하게 중화되어야 한다. 수지가 변성되면 될수록 생태학적인 제품으로 부터는 멀어진다. 이는 적용 환경에 예기치 못한 해로움을 야기시킬수 있다.

본 발명의 목적은 종래 기술들의 결점을 해소하고, 반도체제품과 세라믹물체의 제조시에 예를 들면 반도체제품의 연마시에 사용될 신규의 더 융통성있고 더 생태학적인 접착제를 얻기 위한 것이며, 상기 접착제는 높은 산가를 가지며 생태학적으로 해로운 CFC 화합물을 함유하지 않으며 CFC 화합물을 함유하는 용매없이는 용해될수 없으며, 접착제의 요구되는 모든 성능을 갖는다. 본 발명의 본질적으로 신규한 특징은 첨부된 특허청구범위로부터 명백하다.

본 발명에 따른 접착제에 사용된 고체재료는 탈유 로진 (tall oil rosin) 이며, 이는 산가가 115-145 의 범위내에 있도록 변성된다. 수지는 추가로 용해되어 접착제는 20-50, 바람직하기로는 30-40 중량부 수지와 48-80, 바람직하기로는 58-70 중량부 용매를 함유한다. 접착제에서 필요하다면 접착제의 특성을 조정하기 위하여 필요한 0-2 중량부 첨가제가 더해질수 있다.

본 발명에 따른 접착제에 사용된 탈유 로진은 펄프 산업으로부터 얻어진 원탈유를 증류함으로써 얻어지고 소나무를 펄프화하는 부산물로서 생성된다. 본 발명에 따르면, 예를 들면 아비에트산과 그 이성질체의 혼합물인 CAS 번호 8052-10-6 을 갖는 3환 모노카르복실산인 탈유 로진은 본 발명에 따른 접착제의 재료로서 사용될 수 있다. 접착제용 수지의 특성을 향상시키기 위하여 탈유 로진은 글리세롤 또는 펜타에리드리톨과 같은 폴리올을 사용함으로써 불균화, 부분 이합체화 반응, 및/또는 에스테르화에 의하여 유익하게 변성된다. 탈유 로진의 변성은 접착제의 연화 온도와 유리 전이 온도를 유익하게 조정한다. 즉, 탈유 로진을 변성함으로써 접착을 보장할 적절한 극성을 얻기 위하여 바람직한 재료사이에서 접착제의 두 그립에 영향을 미치는 것이 가능하며, 다음 처리 단계 이전에 이를 제거할 때 접착제의 세척가능성에 영향을 미치는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 접착제에 사용된 용매는 다음중의 하나 이상을 함유하는 용매이다 : 알파 피넨과 같은 터펜틴, 크실렌 또는 톨루엔과 같은 방향족 탄화수소, 아세톤과 같은 케톤, 에탄올과 같은 알코올. 용매에 의하여 접착제는 액체로 변하고 확산되기 용이하게 되며, 결과적으로 접착될 물체 표면상의 접착제층은 스무드하게 된다. 접착제에 용매 혼합물을 사용할 때 접착제의 극성과 휘발성이 유익하게 조정된다. 적절한 극성은 기부와 접착될 물체사이에서 접착 본드의 생성뿐만 아니라 확산 단계에서 기부상의 접착제층의 형성을 향상시키며 반면에 휘발성은 용매 혼합물의 비등점을 조정함으로써 접착제를 제거하기 위하여 향상된다. 용매 혼합물의 비등점은 60-90℃범위내로 조정되며, 이에 따라 용매 혼합물은 상기 용매 화합물에 의존하여 75/25 - 25/75, 바람직하기로는 60/40 - 40/60 의 중량부 비율을 갖는 두 화합물을 포함한다.

본 발명에 따른 접착제는 생태학적으로 해롭거나 또는 높은 인화성의 CFC 화합물을 함유하지 않으며, 접착제는 CFC 화합물을 함유하는 용매를 가함이 없이 과산화물을 함유하는 통상의 암모늄 수산화물 용액에 의하여 반도체제품의 표면으로부터 제거될 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 접착제의 용도는 작업 환경에 유익하다.

본 발명에 따른 접착제는 접착제에 사용된 변성 탈유 수지의 산가가 115-145 범위, 바람직하기로는 130-145 범위내이며, 반면에 ASTM 표준 E28-58T에 따른 Ring & Ball 방법에 의하여 한정된 수지의 연화점이 68-78℃의 범위내인 조성을 가지도록 조정된다. 접착제를 생성하기 위하여 용매는 10-18℃범위내의 생성 혼합물의 유리 전이 온도를 얻기 위하여 이 변성 수지 오일에 더해진다.

본 발명에 따른 접착제의 조성은 후술하는 실시예에서 추가로 기술된다. 이들 실시예의 목적은 후술한 청구범위에 한정된 접착제의 조성을 결코 제한하지는 않는다.

실시예 1

본 발명에 따른 접착제를 제조하기 위하여, 접착제의 최종량을 계산할때에 35 중량부 아세톤과 35 중량부 알파 피넨을 함유하는 용매 혼합물을 먼저 형성한다. 이 용매 혼합물내로 부분적으로 이합체된 탈유 로진의 30 중량부 수지가 더해지고 펜타에리드리톨로 부분적으로 에스테르화되고 115-130의 산가를 갖는다. 얻어진 접착제의 점성은 3mPas이었고 유리 전이 온도는 16.5℃이었고, 이에 따라 접착제는 실온에서 용이하게 확산가능하게 되었다.

실시예 2

접착제를 제조하기 위하여, 접착제의 최종량을 계산함에 따라 32.5 중량부 아세톤과 32.5 중량부 톨루엔을 함유하는 용매 혼합물이 먼저 생성되었다. 이 용매 혼합물내로 상기 실시예 1 에서 언급된 35중량부 변성 탈유 로진이 더해지고, 생성된 접착제의 측정된 유리 전이 온도는 9.1℃, 점성은 5mPas 이었다.

실시예 3

본 발명에 따른 접착제를 제조하는 데 있어서, 접착제의 최종량을 계산함에 따라 32 중량부 에탄올과 32 중량부 톨루엔을 함유하는 용매 혼합물이 사용되었다. 이 용매 혼합물내로 첨가제로서 1 중량부 폴리에틸렌 글리콜 뿐만 아니라 130-145 범위의 산가를 가지며 35중량부의 부분적으로 이합체화된 탈유 로진이 더해진다. 제조된 접착제의 측정된 점성은 6mPas 이며, 유리 전이 온도는 11.1℃ 이었다.

Claims (10)

1. 하나 이상의 처리 단계의 기간중에 다단계 처리에서 제조된 물체를 그 기부에 부착하기 위한 접착제에 있어서, 48-80 중량부의 하나 이상의 용매와 115-145 범위내의 산가를 갖는 20-50 중량부의 변성 탈유 로진을 함유하며, 이에 따라 접착제의 유리 전이 온도는 10-18℃ 의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 물체를 기부에 접착하기 위한 접착제.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탈유 로진은 부분 불균등화 반응에 의하여 변성되는 것을 특징으로 하는 접착제.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 탈유 로진은 부분 이합체화 반응에 의하여 변성되는 것을 특징으로 하는 접착제.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 탈유 로진은 에스테르화 반응에 의하여 변성되는 것을 특징으로 하는 접착제.
5. 전술한 항들중의 어느 한항에 있어서, 상기 이용된 용매는 터펜틴, 방향족 탄화수소, 케톤 및 알코올 군으로 부터의 두 화합물을 함유하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.
6. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이용된 용매는 터펜틴과 알콜을 함유하는 용매 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.
7. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이용된 용매는 알파 피넨과 아세톤을 함유하는 용매 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.
8. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이용된 용매는 톨루엔과 아세톤을 함유하는 용매 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.
9. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이용된 용매는 톨루엔과 에탄올을 함유하는 용매 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.
10. 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 이용된 용매는 크실렌과 아세톤을 함유하는 용매 혼합물인 것을 특징으로 하는 접착제.