KR102360607B1 - 점착 시트, 전자 부품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

다이싱 공정에서의 점착제의 긁어냄을 억제할 수 있고, 다이싱 가공 중에 칩이 비산하지 않으며 픽업이 용이하게 되고 점착제 잔여물이 생기기 어려운 점착 시트를 제공한다.
본 발명에 의하면, 기재 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트로서, 상기 점착제층이 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~250질량부와 유연부여제 20~160질량부와 경화제 0.1~30질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부를 포함하고, 상기 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 40,000~220,000인 것을 특징으로 하는 점착 시트가 제공된다.

Description

점착 시트, 전자 부품의 제조 방법{ADHESIVE SHEET AND METHOD FOR PRODUCING ELECTONIC PARTS}
본 발명은 전자 부품의 제조 공정에서 사용되는 점착 시트 및 이것을 이용한 전자 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 또는 기판은 점착 시트를 접합한 다음 소자조각으로의 절단(다이싱), 점착 시트의 연신(expanding), 점착 시트로부터의 소자조각의 박리(픽업) 등의 각 공정에 배치된다. 이들의 공정에서 사용되는 점착 시트(다이싱 테이프)로는, 다이싱 공정에서는 절단된 소자조각(칩)에 대하여 충분한 점착력을 가지면서, 픽업 공정 시에는 점착제 잔여물이 없을 정도로 점착력이 감소되어 있는 것이 기대된다.
점착 시트로서, 자외선 및/또는 전자선 등의 활성광선에 대하여 투과성을 가지는 기재 필름 상에 자외선 등에 의해 중합 경화 반응을 하는 점착제층을 도포한 것이 있다. 이 점착 시트에서는, 다이싱 공정 후에 자외선 등을 점착제층에 조사하고 점착제층을 중합 경화시켜 점착력을 저하시킨 후, 절단된 칩을 픽업하는 방법을 취한다.
이러한 점착 시트로서는, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 기재 필름면에 예를 들면 활성광선에 의해 삼차원 망상화할 수 있는, 분자 내에 광중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물(다관능성 올리고머)을 함유하여 이루어지는 점착제를 도포한 점착 시트가 공개되어 있다.
일본공개특허 2006-049509호 공보 일본공개특허 2007-246633호 공보
반도체 웨이퍼 또는 기판의 다이싱 공정에서 고속으로 회전하는 블레이드라고 하는 박형(薄型) 숫돌이, 점착 시트의 점착제를 긁어냄(Scraping up)으로써 개편화(個片化)한 칩의 측면에 점착제가 부착되어버려 수율 저하의 요인이 되는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은 다이싱 공정에서의 점착제의 긁어냄을 억제할 수 있고, 다이싱 가공 중에 칩이 비산하지 않고 픽업을 용이하게 할 수 있으며 점착제 잔여물이 생기기 어려운 점착 시트를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 기재 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트로서,
상기 점착제층이 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~250질량부와 유연부여제 20~160질량부와 경화제 0.1~30질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부를 포함하고,
상기 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 40,000~220,000인 것을 특징으로 하는 점착 시트가 제공된다.
바람직하게는, 상기 광중합성 화합물이 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는 점착 시트이다.
바람직하게는, 상기 광중합성 화합물의 불포화 이중 결합 관능기 수가 10 이상인 것을 특징으로 하는 점착 시트이다.
바람직하게는, 상기 유연부여제가 폴리에스테르 아크릴레이트이다.
바람직하게는, (a) 상기의 점착 시트를 반도체 웨이퍼 또는 기판과 링 프레임에 첩부하는 첩부 공정과,
(b) 상기 반도체 웨이퍼 또는 기판을 다이싱하여 반도체칩 또는 반도체부품으로 하는 다이싱 공정과,
(c) 상기 점착 시트에 활성광선을 조사하는 광조사 공정과,
(d) 상기 반도체칩 또는 반도체부품끼리의 간격을 넓히기 위해 상기 점착 시트를 잡아늘이는 익스팬드 공정과,
(e) 상기 점착 시트로부터 반도체칩 또는 반도체부품을 픽업하는 픽업 공정
을 포함하는 전자 부품의 제조 방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 전자 부품은 수지, 세라믹 또는 금속을 부재로 하는 패키지이다.
본 발명에 의해, 다이싱 공정에서의 점착제의 긁어냄을 억제할 수 있고, 다이싱 가공 중에 칩이 비산하지 않고 픽업을 용이하게 할 수 있으며, 점착제 잔여물이 생기기 어려운 점착 시트를 제공한다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 호적한 형태에 대하여 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 실시 형태는 본 발명의 대표적인 실시 형태의 일례를 제시한 것이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되지 않는다.
본 발명에 따른 점착 시트는, 기재 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트이며,
상기 점착제층이 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~250질량부와 유연부여제 20~160질량부와 경화제 0.1~30질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부를 포함하고, 상기 광중합성 화합물의 중량평균 분자량이 40,000~220,000인 것을 특징으로 한다.
<점착제층>
점착제층을 구성하는 광경화형 점착제는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~250질량부와 유연부여제 20~160질량부와 경화제 0.1~30질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부를 포함하고, 광중합성 화합물의 중량평균 분자량이 40,000~220,000이다.
((메타)아크릴산 에스테르 공중합체)
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체로서는, 아크릴산, 메타크릴산 및 그들의 에스테르 모노머를 중합시킨 폴리머, 이들 모노머와 공중합 가능한 불포화단량체 (예를 들면, 아세트산 비닐, 스티렌, 아크릴로니트릴)를 공중합시킨 코폴리머(copolymer)가 있다. 본 실시 형태의 점착 시트에서는, 점착제층을 구성하는 점착제는 점착력을 설계하기 쉬운 아크릴 중합체가 좋고, 경화제를 함유함으로써 점착력을 보다 정밀하게 조정할 수 있다. 그리고, 아크릴 중합체를 구성하는 아크릴 모노머의 적어도 하나는 관능기 함유 단량체를 포함하는 것이 바람직하다. 이 관능기 함유 단량체는, 아크릴 중합체 중에 0.01질량% 이상 10질량% 이하로 배합되어 중합되어 있는 것이 바람직하다. 이 관능기 함유 단량체의 배합비가 0.01질량% 이상이면, 피착체로의 점착력이 충분히 강하여 물침투의 발생이 억제되는 경향이 있고, 이 관능기 함유 단량체의 배합비가 10질량% 이하이면, 피착체로의 점착력이 지나치게 높아지지 않기 때문에 점착제 잔여물이 발생하는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다.
이 아크릴 중합체의 주단량체로서는, 예를 들면, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴 단량체를 들 수 있다.
이 아크릴 단량체로서는, 특히, 적어도 일부에 관능기를 함유하는 단량체를 가지는 것이 바람직하다. 이 관능기를 함유하는 단량체로서는, 히드록실기, 카르복실기, 에폭시기, 아미드기, 아미노기, 메틸올기, 설폰산기, 설파민산기, (아)인산 에스테르기를 가지는 단량체가 바람직하다. 그리고, 이 중에서도 특히 이들의 관능기를 가지는 비닐 화합물이 좋고, 바람직하게는 히드록실기를 가지는 비닐 화합물이 좋다. 한편, 여기에서 말하는 비닐 화합물에는 후술하는 아크릴레이트가 포함되는 것으로 한다.
히드록실기를 가지는 관능기 함유 단량체로서는, 예를 들면 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트 및 2-히드록시 부틸(메타)아크릴레이트가 있다.
카르복실기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드 N-글리콜산 및 신남산 등을 들 수 있다.
에폭시기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면 알릴글리시딜 에테르 및 (메타)아크릴산 글리시딜 에테르 등을 들 수 있다.
아미드기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면 (메타)아크릴아미드 등을 들 수 있다.
아미노기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면 N,N-디메틸아미노 에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
메틸올기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면 N-메틸올아크릴아미드 등을 들 수 있다.
한편, 본 실시 형태의 점착제층에서는, 상기의 아크릴 중합체 및 경화제를 반응시켜 점착제층을 경화시킨 후에, 그 아크릴 중합체를 구성하는 카르복실기를 포함하는 단량체가 그 아크릴 중합체 중 0.1~10질량% 이하인 것이 바람직하다. 즉, 다른 표현에 의하면, 점착제를 경화제로 반응시킨 관능기 함유 단량체 중, 카르복실기를 포함하는 관능기 함유 단량체는 10질량% 이하가 바람직하다. 카르복실기 함유의 관능기 함유 단량체를 사용함으로써 금속에의 점착력이 증가되기 때문에, 경화제와 반응시킨 후의 카르복실기 함유의 관능기 함유 단량체는, 10질량%를 넘으면 금속에의 점착력이 높아 점착제 잔여물이 발생하는 경향이 있어, 10질량% 이하인 편이 좋다. 그 때문에, 카르복실기를 가지는 단량체로서는, 경화제와의 반응에 의해 소멸하기 쉬운 것이 바람직하고, 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드 N-글리콜산 및 신남산을 바람직하게 사용할 수 있다.
(경화제)
본 실시 형태의 점착 시트에서는, 점착제층에 사용하는 점착제에는 경화제를 배합하는 것이 바람직하다. 경화제를 배합할 경우, 아크릴 중합체 100질량부에 대하여, 경화제의 배합비는 0.1질량부 이상 30질량부 이하이며, 1질량부 이상 20질량부 이하인 것이 바람직하다. 이 경화제의 배합비가 0.1질량부 이상 30질량부 이하이면, 점착제 잔여물이 발생하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.
광경화형 점착제에 배합하는 경화제로서는, 다관능 이소시아네이트 경화제, 다관능 에폭시 경화제, 아지린 화합물, 멜라민 화합물 등이 있고, 바람직하게는 다관능 이소시아네이트 경화제, 다관능 에폭시 경화제가 좋다. 상기 경화제의 적어도 일부로서 다관능 에폭시 경화제 또는 다관능 이소시아네이트 경화제를 사용함으로써, 선택적으로 카르복실기를 가지는 관능기 함유 단량체를 반응시켜 소멸시키는 것이 가능하여 경화 후의 카르복실기를 가지는 관능기 함유 단량체량을 조절하는 것이 가능하다.
다관능 이소시아네이트 경화제로서는, 예를 들면 방향족 폴리이소시아네이트 경화제, 지방족 폴리이소시아네이트 경화제, 지환족 폴리이소시아네이트 경화제가 있다.
방향족 폴리이소시아네이트는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4’-디페닐 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 4, 4’-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4’-톨루이딘 디이소시아네이트, 2, 4, 6-트리이소시아네이트 톨루엔, 1,3,5-트리이소시아네이트 벤젠, 디아니시딘 디이소시아네이트, 4,4’-디페닐에테르 디이소시아네이트, 4,4’,4”-트리페닐메탄 트리이소시아네이트, ω,ω’-디이소시아네이트-1,3-디메틸 벤젠, ω,ω’-디이소시아네이트-1,4-디메틸 벤젠, ω, ω’-디이소시아네이트-1,4-디에틸 벤젠, 1,4-테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 및 1,3-테트라메틸 자일릴렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
지방족 폴리이소시아네이트는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 2,3-부틸렌 디이소시아네이트, 1,3-부틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
지환족 폴리이소시아네이트는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸 시클로헥실 이소시아네이트, 1,3-시클로펜탄 디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산 디이소시아네이트, 4,4’-메틸렌비스(시클로헥실 이소시아네이트), 1,4-비스(이소시아네이트 메틸)시클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산이 있다.
폴리이소시아네이트 중, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4’-디페닐 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4’-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4’-톨루이딘 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 호적하게 이용할 수 있다.
다관능 에폭시 경화제는, 주로 에폭시기를 2개 이상, 제3급 질소원자를 1개 이상 가지는 화합물이 좋고, N,N-글리시딜 아닐린, N,N-글리시딜 톨루이딘, m-N,N-글리시딜 아미노페닐 글리시딜 에테르, p-N,N-글리시딜 아미노페닐 글리시딜 에테르, 트리글리시딜 이소시아누레이트, N,N,N’,N’-테트라글리시딜 디아미노디페닐메탄, N,N,N’,N’-테트라 글리시딜-m-자일릴렌디아민, N,N,N’,N’,N”-펜타 글리시딜 디에틸렌 트리아민 등을 들 수 있다.
(광중합성 화합물)
광중합성 화합물로서는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트 우레탄 프리폴리머에, 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다.
다가 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들면, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-자일렌 디이소시아네이트, 1,4-자일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄4,4-디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 히드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는 예를 들면, 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 글리시돌 디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
광중합성 화합물로서는, 불포화 이중 결합 관능기 수가 10 이상 15 이하인 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 자외선 등의 광조사 후의 점착제의 경화가 양호한 점에서 바람직하다.
광중합성 화합물의 중량 평균 분자량은 40,000~220,000이며, 80,000~120,000이 바람직하다. 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 작으면 다이싱 시의 점착제의 긁어냄이 많아지기 쉽고, 중량 평균 분자량이 크면 점착력을 얻을 수 없어 다이싱 시에 칩의 비산이 발생하기 쉬워진다.
광중합성 화합물의 배합량은 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 5~250질량부이며, 40~200질량부가 바람직하다. 광중합성 화합물의 배합량을 적게 하면 방사선조사 후의 점착 시트의 박리성이 저하되어, 반도체칩의 픽업 불량이 생기기 쉬워진다. 한편, 광중합성 화합물의 배합량을 많게 하면 광조사 공정에 의해 점착력이 지나치게 저하되어 버려, 픽업 공정에서 칩 분산(loosen)이 생겨버려 생산성 저하의 요인이 된다.
(유연부여제)
점착제를 유연화하고, 꺼칠꺼칠한 표면에 대한 점착력을 높이기 위하여 유연부여제를 첨가해도 된다.
유연부여제로서는, 폴리에스테르 아크릴레이트를 사용할 수 있다. 불포화 이중 결합 관능기를 가지는 폴리에스테르 아크릴레이트이면 자외선 등의 광조사에 의해 가교 반응을 함으로써 피착체로의 오염을 억제할 수 있다.
폴리에스테르 아크릴레이트는, 폴리올과 다염기산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르 폴리올과 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르화에 의해 얻을 수 있다. 폴리올에는, 예를 들면, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올 등을 사용할 수 있다. 또한, 다염기산으로는 예를 들면, 숙신산, 아디핀산, 세바신산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산 등을 사용할 수 있다.
폴리에스테르 아크릴레이트로서는, 불포화 이중 결합 관능기 수가 1 이상 3 이하인 것이 바람직하다. 불포화 이중 결합 관능기 수가 이것보다도 많으면 자외선 등의 광조사 후의 점착제의 경화가 지나치게 진행되어 기재와의 밀착성이 불량하게 된다.
유연부여제의 배합비는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 20질량부 이상 160질량부 이하가 바람직하고, 40질량부 이상 140질량부 이하가 보다 바람직하다. 유연부여제가 20질량부 이상이면, 점착제를 가소화(可塑化)할 수 있기 때문에 꺼칠꺼칠한 표면에 대한 점착력이 상승하고 다이싱 시에 반도체칩의 유지성(保持性)이 유지되고 160질량부 이하이면, 다이싱 시의 점착제의 긁어냄에 의한 반도체칩에의 점착제 잔여물의 발생을 억제할 수 있다.
(광중합개시제)
광중합개시제에는, 벤조인, 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 케탈류, 벤조페논류 또는 크산톤류 등을 이용할 수 있다.
벤조인으로서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르 등이 있다.
아세토페논류로서는, 예를 들면 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-아세토페논, 2,2-디에톡시-2-아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논 등이 있다.
안트라퀴논류로서는, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 2-터셔리부틸 안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논등이 있다.
티오크산톤류로서는, 예를 들면 2,4-디메틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤 등이 있다.
케탈류로서는, 예를 들면 아세토페논 디메틸케탈, 벤질 디메틸케탈, 벤질디페닐 설파이드, 테트라메틸 티우람모노설파이드, 아조비스 이소부티로니트릴, 디벤질, 디아세틸, β-클로로안트라퀴논(β-chloroanthraquinone) 등이 있다.
광중합개시제의 배합량은 (메타)아크릴산 에스테르 중합체 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 20질량부 이하이며, 1질량부 이상 10질량부 이하가 바람직하다. 배합량이 지나치게 적으면, 방사선조사 후의 점착 시트의 박리성이 저하되고, 반도체칩의 픽업 불량이 생기기 쉬워진다. 한편, 배합량이 지나치게 많으면, 광중합 개시제가 점착제 표면에 블리드아웃(Bleed out)되어 오염의 원인이 된다.
광중합개시제에는, 필요에 따라 종래 공지의 광중합 촉진제를 1종 또는 2종 이상 조합시켜 병용해도 된다. 광중합 촉진제에는, 벤조산계나 제3급 아민 등을 이용할 수 있다. 제3급 아민으로서는, 트리에틸아민, 테트라에틸 펜타아민, 디메틸 아미노에틸 등을 들 수 있다.
(점착 부여 수지)
점착제에는 점착 부여 수지를 첨가해도 된다. 점착 부여 수지로서는, 테르펜 페놀 수지를 완전 또는 부분 수첨된 테르펜 페놀 수지이다.
테르펜 페놀 수지는 예를 들면, 테르펜 화합물 1몰과 페놀류 0.1~50몰을 반응시켜 제조할 수 있다.
테르펜 화합물로서는 미르센, 알로오시멘, 오시멘, α-피넨, β-피넨, 디펜텐, 리모넨, α-펠란드렌, α-테르피넨, γ-테르피넨, 테르피놀렌, 1,8-시네올, 1,4-시네올, α-테르피네올, β-테르피네올, γ-테르피네올, 캄펜, 트리시클렌, 사비넨, 파라멘타디엔류, 카렌류 등을 들 수 있다. 이 화합물 중에서, α-피넨, β-피넨, 리모넨, 미르센, 알로오시멘, α-테르피넨이 본 발명에서는 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
페놀류로서는, 페놀, 크레졸, 자일레놀, 카테콜, 레조르신, 히드로퀴논, 비스페놀A 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다.
테르펜 페놀 수지의 페놀류의 비율은 25~50몰% 정도이지만 이에 한정되는 것은 아니다.
완전 또는 부분 수첨된 테르펜 페놀 수지의 수산기값은 50~250이 바람직하다. 수산기값이 50 미만인 경우에는 이소시아네이트계 경화제와의 반응이 충분하지 않고, 점착제 표면에 블리드아웃되어 오염의 원인이 되고, 250보다 많으면 점도가 상승하여 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 등과의 혼합 불균일이 생겨 픽업 특성이 안정되지 않기 때문이다.
수첨하는 방법으로서는 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 팔라듐, 루테늄, 로듐 등의 귀금속 또는 그들을 활성탄소, 활성 알루미나, 규조토 등의 담체 상에 담지한 것을 촉매로서 사용하여 실시하는 방법을 들 수 있고 수첨율은 브롬값 측정, 요오드값 측정 등에 의해 측정할 수 있다.
완전 또는 부분 수첨된 테르펜 페놀 수지의 수첨율은 30몰% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70몰% 이상이다. 30몰% 미만인 경우, 활성광선의 조사에 의한 광중합성 화합물의 반응 저해에 의해 점착력이 충분히 저하되지 않아 픽업성이 저하되기 때문이다.
완전 또는 부분 수첨된 테르펜 페놀 수지의 배합비는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 100질량부 이하가 바람직하고, 1.0질량부 이상 50질량부 이하가 보다 바람직하다. 완전 또는 부분 수첨된 테르펜 페놀 수지가 0.5질량부 이상이면 점착력이 지나치게 낮지 않기 때문에, 다이싱 시에 반도체칩의 유지성이 유지되고 100질량부 이하이면 픽업 불량의 발생을 억제할 수 있다.
(첨가제 등)
점착제에는 예를 들면, 연화제, 노화예방제, 충전제, 도전제, 자외선흡수제 및 광안정제 등의 각종 첨가제를 첨가해도 된다.
점착제층의 두께는, 1μm 이상 50μm 이하가 바람직하고 5μm 이상 35μm 이하가 특히 바람직하다. 점착제층이 지나치게 두터우면 점착력이 지나치게 높아져 픽업성이 저하된다. 또한, 점착제층이 지나치게 얇으면 점착력이 지나치게 낮아져 다이싱 시의 칩 유지성이 저하되어, 링 프레임과 시트의 사이에서 박리가 생기는 경우가 있다.
(기재 필름)
기재 필름의 재료로서는, 예를 들면, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산-아크릴산에스테르 필름, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌계 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체나 에틸렌-(메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체 등을 금속 이온으로 가교한 아이오노머 수지 등을 들 수 있다. 기재 필름은 이들 수지의 혼합물 또는 공중합체이면 되고 이들 수지로 이루어지는 필름이나 시트의 적층체여도 된다.
기재 필름의 소재는 아이오노머 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 아이오노머 수지 중에서도, 에틸렌 단위, 메타크릴산 단위 및 (메타)아크릴산 알킬에스테르 단위를 가지는 공중합체를 Na+, K+, Zn2 + 등의 금속 이온으로 가교한 아이오노머 수지를 사용하면 절삭 부스러기(切削屑) 억제 효과가 현저하여, 호적하게 사용할 수 있다.
기재 필름은, 상기 재료로 이루어지는 단층 혹은 다층의 필름 혹은 시트이면 되고, 다른 재료로 이루어지는 필름 등을 적층한 것이어도 된다. 기재 필름의 두께는 50~200μm, 바람직하게는 70~150μm이다.
기재 필름에는, 대전 방지 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 대전 방지 처리로서는, 기재 필름에 대전 방지제를 배합하는 처리, 기재 필름 표면에 대전 방지제를 도포하는 처리, 코로나 방전에 의한 처리가 있다.
대전 방지제로서는, 예를 들면 4급 아민염 단량체 등을 사용할 수 있다. 4급 아민염 단량체로서는, 예를 들어 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, 메틸에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, p-디메틸아미노스티렌 4급 염화물, 및 p-디에틸아미노스티렌 4급 염화물을 들 수 있다. 이 중, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 4급 염화물이 바람직하다.
미끄럼제 및 대전 방지제의 사용 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 기재 필름의 한 면에 점착제를 도포하고 그 이면에 미끄럼제 및/또는 대전 방지제를 도포해도 되고 미끄럼제 및/또는 대전 방지제를 기재 필름의 수지에 혼합하여 시트화해도 된다.
기재 필름의 한 면에 점착제를 적층하고, 다른 한 면은 평균 표면거칠기(Ra)가 0.3~1.5μm의 엠보스면으로 하는 것이 가능하다. 익스팬드 장치의 기계 테이블 측에 엠보스면을 설치함으로써, 다이싱 후의 익스팬드 공정에서 기재 필름을 용이하게 확장할 수 있다.
(미끄럼제)
다이싱 후의 익스팬드성을 향상시키기 위하여 기재 필름의 점착제 비접촉면에 미끄럼제를 쓰거나 기재 필름에 미끄럼제를 혼합할 수 있다.
미끄럼제는, 점착 시트와 익스팬드 장치의 마찰 계수를 저하시키는 물질이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 실리콘 수지나 (변성)실리콘유 등의 실리콘 화합물, 불소 수지, 육방정 질화붕소, 카본블랙 및 이황화 몰리브덴 등을 들 수 있다. 이들의 마찰 저감제는 복수의 성분을 혼합해도 된다. 전자 부품의 제조는 클린룸에서 실시되기 때문에, 실리콘 화합물 또는 불소수지를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘 화합물 중에서도 특히 실리콘 매크로모노머 단위를 가지는 공중합체는 대전 방지층과의 상용성이 좋아, 대전 방지성과 익스팬드성의 밸런스를 맞출 수 있기 때문에 호적하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법의 구체적인 공정을 순서대로 설명한다.
(1) 첩부 공정
먼저, 첩부 공정에서, 점착 시트를 반도체 웨이퍼 또는 기판과 링 프레임에 첩부한다. 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼 및 질화갈륨 웨이퍼, 탄화 규소 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 종래 범용의 웨이퍼이면 된다. 기판은 수지로 칩을 봉지한 패키지 기판, LED 패키지 기판, 세라믹 기판 등의 범용의 기판이면 된다.
(2) 다이싱 공정
다이싱 공정에서는, 실리콘 웨이퍼 등을 다이싱하여 반도체칩 또는 반도체부품으로 한다.
(3) 광조사 공정
광조사 공정에서는, 기재 필름 측에서 광경화형 점착제층으로 자외선 등의 활성광선을 조사한다. 자외선의 광원으로서는, 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 메탈 할라이드 램프를 사용할 수 있다. 또한, 자외선 대신에 전자선을 사용해도 되고 전자선의 광원으로서는 α선, β선, γ선을 사용할 수 있다.
광조사에 의해 점착제층은 삼차원 망상화되어 경화되어, 점착제층의 점착력이 저하된다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 점착 시트는 가온해도 웨이퍼 등에 과도하게 밀착하는 것이 아니기 때문에, 자외선 등의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있다.
(4) 익스팬드·픽업 공정
익스팬드·픽업 공정에서는, 반도체칩 또는 반도체부품끼리의 간격을 넓히기 위해 점착 시트를 잡아 늘이고, 칩 또는 부품을 니들 핀 등으로 밀어 올린다. 그 후, 칩 또는 부품을 진공 콜릿 또는 에어 핀셋 등으로 흡착하고 점착 시트의 점착제층으로부터 박리하여 픽업한다. 이 경우, 본 발명에 따른 점착 시트에서는 자외선 등의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있기 때문에, 칩 또는 부품과 점착제층과의 사이의 박리가 용이하게 되어, 양호한 픽업성을 얻을 수 있고 점착제 잔여물 등의 불량이 생기지 않는다.
<점착 시트의 제조>
기재 필름 상에 점착제층을 형성하여 점착 시트로 하는 방법으로서는, 예를 들면 그라비아 코터, 콤마 코터, 바 코터, 나이프 코터 또는 롤 코터와 같은 코터로 기재 필름 상에 점착제를 직접 도포하는 방법이나, 박리 필름에 점착제를 도포/건조 후에 기재 필름에 첩합시키는 방법이 있다. 철판 인쇄, 요판 인쇄, 평판 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄 또는 스크린 인쇄 등으로 기재 필름 상에 점착제를 인쇄해도 된다.
본 발명의 점착 시트는 전자 부품의 제조 공정인 다이싱 공정, 백 그라인드 공정에서, 워크라고 불리는 전자 부품 집합체의 첩착(貼着)용으로 호적하게 이용할 수 있다.
<실시예·비교예>
실시예·비교예에 따른 광경화형 점착제 및 점착 시트를 다음의 처방으로 제조했다. 주된 배합과 각 실험예의 결과를 표 1 ~ 표 2에 나타낸다.
광경화형 점착제를 폴리에틸렌 테레프탈레이트제의 세퍼레이터 필름 상에 도포하고 건조 후의 점착제층의 두께가 20㎛이 되도록 도공했다. 이 점착제층을 기재 필름에 적층하고, 40℃에서 7일간 숙성하여 점착 시트를 얻었다. 기재 필름에는 아이오노머 수지인 에틸렌-메타크릴산-메타크릴산 알킬에스테르 공중합체의 Zn염을 주체, MFR값 1.0g/10분(JIS K7210, 210℃), 융점 86℃, Zn2 +이온을 함유한 것(DUPONT-MITSUI POLYCHEMICALS CO.,LTD제, 품목번호: HM1855)을 T다이 압출에 의해 150㎛로 성막한 것을 사용했다.
[광경화형 점착제]
〔(메타)아크릴산 에스테르 공중합체〕
A-1: 메틸 아크릴레이트 60질량%, 2-에틸 헥실아크릴레이트 35질량%, 아크릴산 4.5질량%, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 0.5질량%의 공중합체, 중량 평균 분자량 20만, 용액중합에 의해 얻을 수 있다.
A-2: 에틸 아크릴레이트 54%, 부틸아크릴레이트 19%, 메톡시에틸아크릴레이트 24%의 공중합체, 중량 평균 분자량 200만, 유화 중합에 의해 얻을 수 있다.
〔광중합성 화합물〕
이소포론 디이소시아네이트의 삼량체의 이소시아네이트에 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트를 주성분으로 하는 수산기 함유 아크릴레이트를, 일본공개특허 소 61-42529호 공보나 일본공개특허 2012-36253공보 등에 공지된 방법에 의해 조정한 것이며, 불포화 이중 결합 관능기 수가 15인 우레탄 아크릴레이트(합성품)이다. 한편 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피법 (GPC)에 의해 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량으로서 측정한 값이다. 구체적으로는,
장치: GPC-8020 SEC 시스템(Tosoh사제)
칼럼: TSK Guard HZ-L + HZM-N 6.0×150mm×3
유량: 0.5ml/min
검출기: RI-8020
농도: 0.2wt/Vol%
주입량: 20μL
칼럼 온도: 40℃
시스템 온도: 40℃
용매: THF
검량선: 표준 폴리스티렌(PL사제)을 사용하여 작성하고, 중량 평균 분자량(Mw)은 폴리스티렌 환산치로 표시했다.
그 결과,
B-1: 중량 평균 분자량 11,000
B-2: 중량 평균 분자량 43,000
B-3: 중량 평균 분자량 79,000
B-4: 중량 평균 분자량 124,000
B-5: 중량 평균 분자량 217,000
B-6: 중량 평균 분자량 338,000
이었다.
〔유연부여제〕
X-1: 에틸렌 글리콜과 숙신산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르 폴리올과 아크릴산을 반응시켜 얻어진 중량 평균 분자량 8,000의 폴리에스테르 아크릴레이트
X-2: 프로필렌 글리콜과 트리멜리트산을 반응시켜 얻어진 폴리에스테르 폴리올과 메타크릴산을 반응시켜 얻어진 중량 평균 분자량 5,000의 폴리에스테르 아크릴레이트
〔경화제〕
C-1: 일본 폴리우레탄사제 Coronate L-45E; 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물체.
C-2: 일본 폴리우레탄사제 Coronate HL; 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 부가물체.
〔광중합개시제〕
D-1: BASF재팬사제 IRGACURE 184; 1-히드록시 시클로헥실페닐케톤.
D-2: BASF재팬사제 IRGACURE 651; 벤질디메틸케탈.
Figure 112017010826425-pct00001
Figure 112017010826425-pct00002
(1) 점착제의 긁어냄, 칩 유지성 및 픽업성 평가
얻어진 점착 시트를 세로 80mm×가로 80mm×두께 0.6mm의 세라믹(알루미나)과 링 프레임에 첩합시켰다. 그 후, 다이싱, 픽업의 각 공정을 실시했다.
다이싱 공정의 조건은 아래와 같게 했다.
다이싱 장치: DISCO사제 DAD341
다이싱 블레이드: 도쿄정밀(東京精密)사제 MD500-35YM030
다이싱 블레이드 형상: 외경 58mm, 날폭(刃幅) 15㎛, 내경 40mm
다이싱 블레이드 회전수: 30,000rpm
다이싱 블레이드 전송 속도: 20mm/초
다이싱 사이즈: 한 변의 길이가 5mm 인 정방형
점착 시트로의 절입량: 100㎛
절삭수 온도: 25℃
절삭수 량: 1.0리터/분
픽업 공정의 조건은 아래와 같이했다.
픽업 장치: Canon Machinery Inc.제 CAP-300II
익스팬드량: 5mm
니들 핀 형상: 250㎛R
니들 핀 수: 4개
니들 핀 밀어올린 높이: 1.5mm
다이싱 공정 및 픽업 공정에서 이하의 평가를 실시했다.
(1-1) 점착제의 긁어냄
점착제의 긁어냄은, 픽업한 칩을 무작위로 50개 선택하여 칩의 측면을 500배의 현미경으로 관찰하고, 칩 측면에 부착된 점착제의 유무에 관하여 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎ (우수): 칩 측면에 점착제의 부착없음
○ (양호): 칩 측면에 점착제의 부착이 5% 미만
× (불가): 칩 측면에 점착제의 부착이 5% 이상
(1-2) 칩 유지성
칩 유지성은 다이싱 공정 후에, 세라믹 칩이 점착 시트에 유지되어 있는 세라믹 칩의 잔존율에 기초하여 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎ (우수): 칩 비산이 5% 미만
○ (양호): 칩 비산이 5% 이상 10% 미만
× (불가): 칩 비산이 10% 이상
(1-3) 픽업성
픽업성은 픽업 공정에서 세라믹 칩이 픽업된 비율에 기초하여 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎ (우수): 칩의 픽업 성공률이 95% 이상
○ (양호): 칩의 픽업 성공률이 80% 이상 95% 미만
× (불가): 칩의 픽업 성공률이 80% 미만
(2) 오염성
점착 시트를 실리콘제 미러 웨이퍼에 붙이고 20분 후에 고압수은등으로 자외선을 150mJ/cm2 조사한 후, 점착 시트를 박리했다. 실리콘제 미러 웨이퍼의 첩부면 상에 잔류한 0.28㎛ 이상의 입자수를 파티클 카운터로 측정했다.
우수: 파티클이 500개 이하
양호: 파티클이 501개 이상 2000개 이하.
불가: 파티클이 2001개 이상.
(3) 칩 분산
칩 분산은 픽업 공정에서 픽업하려고 했던 반도체칩의 인접하는 반도체칩이 핀 밀어올림의 충격에 의해 분산해버린 비율에 기초하여 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎ (우수): 칩 분산이 1% 미만
○ (양호): 칩 분산이 1% 이상 ~ 3% 미만
× (불가): 칩 분산이 3% 이상
<고찰>
모든 실시예에서는, 모든 평가 항목에 대하여 양호한 결과가 얻어졌다. 한편, 모든 비교예에서는, 적어도 1개의 평가 항목에 있어서 만족할만한 결과가 얻어지지 않았다. 비교예 1에서는, 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 지나치게 작았기 때문에, 점착제의 긁어냄이 일어나기 쉬웠다. 비교예 2 및 4에서는, 광중합성 화합물의 배합량이 지나치게 적었기 때문에, 칩 유지성 및 픽업성이 열등했다. 비교예 3 및 5에서는, 광중합성 화합물의 배합량이 지나치게 많았기 때문에, 칩 분산이 일어나기 쉬웠다. 비교예 5에서는, 웨이퍼 상에 파티클이 잔류하기 쉬웠다. 비교예 6에서는, 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 지나치게 컸기 때문에, 칩 유지성이 열등한 동시에 칩 분산이 일어나기 쉬웠다. 비교예 7에서는, 유연부여제가 지나치게 적었기 때문에, 칩 유지성이 열등한 동시에 칩 분산이 일어나기 쉬웠다. 비교예 8에서는, 유연부여제가 지나치게 많았기 때문에, 점착제의 긁어냄이 일어나기 쉽고 픽업성이 열등한 동시에 웨이퍼 상에 파티클이 잔류하기 쉬웠다. 비교예 9에서는, 경화제의 배합량이 지나치게 적었기 때문에, 픽업성이 열등한 동시에 웨이퍼 상에 파티클이 잔류하기 쉬웠다. 비교예 10에서는, 경화제의 배합량이 지나치게 많았기 때문에, 칩 유지성이 열등했다. 비교예 11에서는, 광중합개시제의 배합량이 지나치게 적었기 때문에, 픽업성이 열등했다. 비교예 12에서는, 광중합개시제의 배합량이 지나치게 많았기 때문에, 칩 유지성이 열등한 동시에 웨이퍼 상에 파티클이 잔류하기 쉬웠다.

Claims (6)

  1. 기재 필름에 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트로서,
    상기 점착제층이 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~250질량부와 유연부여제 20~160질량부와 경화제 0.1~30질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부를 포함하고,
    상기 광중합성 화합물의 중량 평균 분자량이 40,000~220,000이고,
    상기 유연부여제가 폴리에스테르 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물이 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 것을 특징으로 하는, 점착 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광중합성 화합물의 불포화 이중 결합 관능기 수가 10 이상인 것을 특징으로 하는, 점착 시트.
  4. (a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 점착 시트를 반도체 웨이퍼 또는 기판과 링 프레임에 붙이는 첩부 공정과,
    (b) 상기 반도체 웨이퍼 또는 기판을 다이싱하여 반도체칩 또는 반도체부품으로 하는 다이싱 공정과,
    (c) 상기 점착 시트에 활성광선을 조사하는 광조사 공정과,
    (d) 상기 반도체칩 또는 반도체부품끼리의 간격을 넓히기 위하여 상기 점착 시트를 잡아 늘이는 익스팬드 공정과,
    (e) 상기 점착 시트로부터 반도체칩 또는 반도체부품을 픽업하는 픽업 공정
    을 포함하는 전자 부품의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자 부품이 수지, 세라믹 또는 금속을 부재로 하는 패키지인 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법.
  6. 삭제
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