KR102653071B1 - 점착 시트 - Google Patents

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Abstract

점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트 (10) 로서, 당해 점착 시트 (10) 는, 기재 (11) 와, 점착제 조성물을 함유하는 점착제층 (12) 을 구비하고, 상기 점착제층 (12) 은, 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이고, 또한, 상기 점착제층 (12) 을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 1.0 N/25 mm 이하인, 점착 시트.

Description

점착 시트
본 발명은 점착 시트에 관한 것이다.
최근, 실장 기술에 있어서 칩 사이즈 패키지 (Chip Size Package ; CSP) 기술이 주목받고 있다. 이 기술 중에서 웨이퍼 레벨 패키지 (Wafer Level Package ; WLP) 로 대표되는, 기판을 사용하지 않은 칩만의 형태의 패키지에 대해서는, 소형화와 고집적 면에서 특히 주목받고 있다. 이와 같은 WLP 등의 기판 리스의 제조 방법에 있어서는, 종래에 기판 상에 고정시키는 칩을, 다른 지지체 상에 고정시키는 것이 필요해진다. 그래서, 예를 들어 반도체 장치를 제조할 때에, 칩을 임시 고정시키기 위한 지지체로서 점착 시트가 사용되고 있다 (특허문헌 1 ∼ 4).
일본 공개특허공보 2011-134811호 일본 공개특허공보 2012-062373호 일본 공개특허공보 2012-168394호 일본 공개특허공보 2012-129649호
그러나, 종래의 점착 테이프에 있어서는, 반도체 소자를 봉지 (封止) 할 때에 반도체 소자가 이동하는 것 (이하, 「칩 어긋남」이라고 하는 경우가 있다) 을, 반드시 충분히 방지할 수 없었다.
한편으로, 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 종래보다 높은 온도 조건 (예를 들어, 180 ℃ 이상) 에서 봉지 수지의 열 경화 등을 위한 가열 처리를 실시한 경우, 종래의 점착 시트에서는, 가열 처리 후에 점착 시트를 피착체로부터 박리할 때에, 피착체 표면 등에 점착제가 잔류하여 (이른바 풀 잔류), 오염되어 버린다는 문제가 있었다. 특히, 피착체가 폴리이미드막이 형성된 반도체 소자이고, 폴리이미드막이 피착면이 되는 경우에는, 점착제와 폴리이미드막의 접착성이 높아, 풀 잔류가 발생하기 쉽다.
본 발명의 목적은, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때의 칩의 위치 어긋남 방지성과, 특히 반도체 소자가 폴리이미드막을 갖는 경우에 있어서의, 점착 시트를 피착체로부터 박리할 때의 양호한 박리성을 양립시킬 수 있는 점착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서, 당해 점착 시트는, 기재와 점착제 조성물을 함유하는 점착제층을 구비하고, 상기 점착제층은, 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이고, 또한, 상기 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 1.0 N/25 mm 이하인, 점착 시트가 제공된다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착 시트는, 상기 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 0.1 N/25 mm 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착 시트는, 상기 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 실온에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 0.4 N/25 mm 이상 10.0 N/25 mm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 기재의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률은 1×107 Pa 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층은, 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층은, 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴계 공중합체를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산알킬에스테르에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하고, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르의 알킬의 탄소수가 6 ∼ 10 인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, (메트)아크릴산알킬에스테르에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율이 90 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산 2 에틸-헥실을 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는, 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, 상기 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율이 3 질량％ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 상기 아크릴계 공중합체와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 반응성기를 갖는 올리고머를 함유하는 점착 보조제를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착제 조성물은, 상기 아크릴계 공중합체와, 상기 점착 보조제와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 관련된 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층은, 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지고, 상기 실리콘계 점착제 조성물은, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때의 칩의 위치 어긋남 방지성과, 특히 반도체 소자가 폴리이미드막을 갖는 경우에 있어서의, 점착 시트를 피착체로부터 박리할 때의 양호한 박리성을 양립시킬 수 있는 점착 시트를 제공할 수 있다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트의 단면 개략도이다.
도 2a 는 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2b 는 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2c 는 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2d 는 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2e 는 제 1 실시형태에 관련된 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 3a 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3b 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3c 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3d 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3e 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3f 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3g 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3h 는 다이 풀 시험의 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
〔제 1 실시형태〕
[점착 시트]
도 1 에는, 본 실시형태의 점착 시트 (10) 의 단면 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트 (10) 는, 기재 (11) 와, 점착제 조성물을 함유하는 점착제층 (12) 을 갖는다.
기재 (11) 는, 제 1 기재면 (11a), 및 제 1 기재면 (11a) 과는 반대측인 제 2 기재면 (11b) 을 갖는다. 본 실시형태의 점착 시트 (10) 에 있어서는, 제 1 기재면 (11a) 에 점착제층 (12) 이 적층되어 있다. 점착제층 (12) 상에는, 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이 박리 시트 (RL) 가 적층되어 있다.
점착 시트 (10) 의 형상은, 예를 들어 테이프 형상 및 라벨 형상 등, 모든 형상을 취할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 은, 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이고, 또한, 점착제층 (12) 을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력 (이하, 「가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력」이라고 하는 경우가 있다) 이 1.0 N/25 mm 이하인 것이 필요하다.
다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에, 반도체 소자가 이동하여 위치가 어긋나는 것 (이하, 「다이 시프트」라고 하는 경우가 있다) 을 방지할 수 있다. 이와 같은 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 다음과 같은 메커니즘에 따르는 것으로 추정된다. 즉, 다이 시프트는, 반도체 소자가 점착제층 (12) 상을 가로로 미끄러지는 것이 아니라, 반도체 소자가 한 번 점착제층 (12) 으로부터 박리되고, 이동한 후에 다시 점착된 것으로 추정된다. 그리고, 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 높을수록 반도체 소자가 점착제층 (12) 으로부터 박리되는 것이 곤란해지는 것을 나타낸다. 그래서, 다이 풀 시험에서 구해지는 값과 다이 시프트의 사이에 상관 관계가 있는 것으로 추정된다.
또한, 상기 조건하에서의 점착 시트 (10) 의 점착력 (가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력) 이 1.0 N/25 mm 이하이면, 가열 후에도, 특히 폴리이미드막이 피착면인 경우에, 점착 시트 (10) 를 피착체로부터 박리할 때에 풀 잔류가 발생하는 일도 없다.
또, 본 명세서에 있어서 점착력은, 180°박리법에 의해 박리 속도 (인장 속도) 300 mm/분, 점착 시트의 폭 25 mm 에서 측정한 값이고, 보다 구체적으로는 가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.
본 실시형태에 있어서 반도체 소자의 위치 어긋남을 보다 확실하게 방지한다는 관점에서, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값은, 3.2 N/다이 이상인 것이 바람직하고, 3.4 N/다이 이상 15 N/다이 이하인 것이 보다 바람직하다.
다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 미만이면, 다이 시프트될 우려가 있고, 15 N/다이를 초과하면, 점착 시트로부터 반도체 소자를 박리할 때에, 반도체 소자의 회로면을 파괴할 우려가 있다.
점착제층 (12) 의 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
또, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 조정하는 방법으로는, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 점착제층 (12) 에서 사용하는 점착제 조성물의 조성을 변경함으로써, 이 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 조정할 수 있다.
본 실시형태에 있어서 상기 조건하에서의 점착 시트 (10) 의 점착력 (가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력) 은, 바람직하게는 0.8 N/25 mm 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 N/25 mm 이하이다.
상기 조건하에서의 점착 시트 (10) 의 점착력 (가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력) 의 하한값은, 0.1 N/25 mm 이상인 것이 바람직하다.
점착 시트 (10) 의 점착력 (가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력) 을 조정하는 방법으로는, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 점착제층 (12)에서 사용하는 점착제 조성물의 조성을 변경함으로써, 이 점착 시트 (10) 의 점착력 (가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력) 을 조정할 수 있다.
또한, 점착 시트 (10) 는, 점착제층 (12) 을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 실온에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력 (이하, 「가열 후의 실온에서의 점착력」이라고 하는 경우가 있다) 이 0.4 N/25 mm 이상 10.0 N/25 mm 이하인 것이 바람직하고, 1.0 N/25 mm 이상 8.0 N/25 mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
점착 시트 (10) 의 가열 후의 실온에서의 점착력이, 상기 범위의 점착력이면, 점착 시트 (10) 는, 가열 후의 실온에서는 기재 (11) 또는 피착체로부터 벗겨져 떨어지는 일이 없고, 박리시에는 가열함으로써 용이하게 박리할 수 있다.
또, 본 명세서에 있어서 실온이란 23 ℃ 이다.
(기재)
기재 (11) 는, 점착제층 (12) 을 지지하는 부재이다.
기재 (11) 로서는, 예를 들어 합성 수지 필름 등의 시트 재료 등을 사용할 수 있다. 합성 수지 필름으로는, 예를 들어 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 및 폴리이미드 필름 등을 들 수 있다. 그 밖에 기재 (11) 로서는, 이것들의 가교 필름 및 적층 필름 등을 들 수 있다.
기재 (11) 는, 폴리에스테르계 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료란, 기재를 구성하는 재료 전체의 질량에서 차지하는, 폴리에스테르계 수지의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다. 폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리부틸렌나프탈레이트 수지, 및 이들 수지의 공중합 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 것의 수지인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 보다 바람직하다.
기재 (11) 로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 필름이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 보다 바람직하다.
기재 (11) 의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률의 하한은, 가공시의 치수 안정성의 관점에서 1 × 107 Pa 이상인 것이 바람직하고, 1 × 108 Pa 이상인 것이 보다 바람직하다. 기재 (11) 의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률의 상한은, 가공 적성의 관점에서 1 × 1012 Pa 이하인 것이 바람직하다.
또, 본 명세서에 있어서 기재 (11) 의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률은, 점탄성 측정 기기를 사용하여 주파수 1 Hz 에서 측정한 인장 탄성률의 값이다. 측정할 기재를 폭 5 mm, 길이 20 mm 로 절단하고, 점탄성 측정 기기 (티·에이·인스트루먼트사 제조, DMAQ800) 를 사용하여, 주파수 1 Hz, 인장 모드에 의해 100 ℃ 의 저장 탄성률을 측정한다.
기재 (11) 와 점착제층 (12) 의 밀착성을 높이기 위해서, 제 1 기재면 (11a) 은, 프라이머 처리, 코로나 처리 및 플라즈마 처리 등 중의 적어도 어느 것의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 기재 (11) 와 점착제층 (12) 의 밀착성을 높이기 위해서, 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 에는, 점착제가 도포되어 예비적인 점착 처리가 실시되어 있어도 된다. 기재 (11) 의 점착 처리에 사용되는 점착제로서는, 예를 들어 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제 및 우레탄계 점착제 등의 점착제를 들 수 있다.
기재 (11) 의 두께는, 10 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(점착제층)
본 실시형태에 관련된 점착제층 (12) 은, 점착제 조성물을 함유하고 있다. 이 점착제 조성물에 함유되는 점착제로서는, 특별히 한정되지 않고, 다양한 종류의 점착제를 점착제층 (12) 에 적용할 수 있다. 점착제층 (12) 에 함유되는 점착제로서는, 예를 들어 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 및 우레탄계 점착제 등을 들 수 있다. 또, 점착제의 종류는, 용도 및 첩착 (貼着) 되는 피착체의 종류 등을 고려하여 선택된다. 점착제층 (12) 은, 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지는 것이 바람직하고, 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 점착제층 (12) 이 아크릴계 점착제 조성물로 이루어짐으로써, 효과적으로 풀 잔류를 감소시킬 수 있다.
·아크릴계 점착제 조성물
점착제층 (12) 이 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지는 경우, 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 이 경우, 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산알킬에스테르 (CH2＝CR1COOR2 (R1 은 수소 또는 메틸기, R2 는 직사슬, 분기 사슬 또는 고리형 (지환형) 의 알킬기)) 에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴산알킬에스테르 (CH2＝CR1COOR2) 의 일부 또는 전부가, 알킬기 R2 의 탄소수가 6 ∼ 10 인 (메트)아크릴산알킬에스테르인 것이 바람직하다. 알킬기 R2 의 탄소수가 6 ∼ 10 인 (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, (메트)아크릴산 n-헥실, (메트)아크릴산시클로헥실, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산 n-옥틸, 및 (메트)아크릴산 n-데실 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, R2 가 직사슬 또는 분기 사슬의 알킬기인 것이 바람직하고, (메트)아크릴산 2-에틸헥실이 보다 바람직하고, 아크릴산 2-에틸헥실이 더욱 바람직하다.
본 실시형태에 있어서는 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서 (메트)아크릴산 2-에틸헥실을 주된 모노머로 한다는 것은, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, (메트)아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다.
알킬기 R2 의 탄소수가 1 ∼ 5 또는 11 ∼ 20 의, (메트)아크릴산알킬에스테르 (상기 CH2＝CR1COOR2) 로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산메틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 n-펜틸, (메트)아크릴산 n-도데실, (메트)아크릴산미리스틸, (메트)아크릴산팔미틸, 및 (메트)아크릴산스테아릴 등을 들 수 있다.
(메트)아크릴산알킬에스테르는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또, 본 명세서에 있어서의 「(메트)아크릴산」 은, 「아크릴산」 및 「메타크릴산」의 쌍방을 나타내는 경우에 사용하는 표기이며, 다른 유사 용어에 대해서도 마찬가지이다.
본 실시형태에 있어서는 아크릴계 공중합체는, 상기 CH2＝CR1COOR2 를 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서 CH2＝CR1COOR2 를 주된 모노머로 한다는 것은, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, CH2＝CR1COOR2 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것을 의미한다.
본 실시형태에 있어서는 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력 조정의 관점에서 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, (메트)아크릴산알킬에스테르 (상기 CH2＝CR1COOR2) 에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율이 50 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 60 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 80 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 90 질량％ 이상인 것이 보다 더 바람직하다. (메트)아크릴산알킬에스테르 (상기 CH2＝CR1COOR2) 에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율은, 초기 밀착력의 향상 등의 관점에서 96 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 제 1 공중합체 성분이 (메트)아크릴산알킬에스테르인 경우, 당해 아크릴계 공중합체에 있어서의 (메트)아크릴산알킬에스테르 이외의 공중합체 성분 (이하, 「제 2 공중합체 성분」이라고 한다) 의 종류 및 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 제 2 공중합체 성분으로는, 반응성 관능기를 갖는 관능기 함유 모노머가 바람직하다. 제 2 공중합체 성분의 반응성 관능기로서는, 후술하는 가교제를 사용하는 경우에는, 당해 가교제와 반응할 수 있는 관능기인 것이 바람직하다. 이 반응성 관능기는, 예를 들어 카르복실기, 수산기, 아미노기, 치환 아미노기, 및 에폭시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 것의 치환기인 것이 바람직하고, 카르복실기 및 수산기의 적어도 어느 것의 치환기인 것이 보다 바람직하다.
카르복실기를 갖는 모노머 (이하, 「카르복실기 함유 모노머」라고 하는 경우가 있다) 로서는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 및 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산을 들 수 있다. 카르복실기 함유 모노머 중에서도, 반응성 및 공중합성의 관점에서 아크릴산이 바람직하다. 카르복실기 함유 모노머는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수산기를 갖는 모노머 (이하, 「수산기 함유 모노머」라고 하는 경우가 있다) 로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 3-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 2-하이드록시부틸, (메트)아크릴산 3-하이드록시부틸, 및 (메트)아크릴산 4-하이드록시부틸 등의 (메트)아크릴산하이드록시알킬에스테르 등을 들 수 있다. 수산기 함유 모노머 중에서도, 수산기의 반응성 및 공중합성의 관점에서 (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸이 바람직하다. 수산기 함유 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
에폭시기를 갖는 아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 글리시딜아크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 제 2 공중합체 성분으로는, 상기 이외에 예를 들어 알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르, 방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 비가교성 아크릴아미드, 비가교성 3 급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 아세트산비닐, 및 스티렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 것의 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 들 수 있다.
알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산메톡시메틸, (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시메틸, 및 (메트)아크릴산에톡시에틸 등을 들 수 있다.
방향족 고리를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산페닐 등을 들 수 있다.
비가교성 아크릴아미드로서는, 예를 들어 아크릴아미드 및 메타크릴아미드 등을 들 수 있다.
비가교성 3 급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)에틸 및 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)프로필 등을 들 수 있다.
이들 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 제 2 공중합체 성분으로는, 상기 이외에, 점착제의 극성을 향상시켜, 밀착성 및 점착력을 향상시킨다는 관점에서, 질소 원자 함유 고리를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분도 바람직하다.
질소 원자 함유 고리를 갖는 모노머로서는, N-비닐-2-피롤리돈, N-메틸비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐피페라진, N-비닐피라진, N-비닐피롤, N-비닐이미다졸, N-비닐모르폴린, N-비닐카프로락탐, 및 N-(메트)아크릴로일모르폴린 등을 들 수 있다. 질소 원자 함유 고리를 갖는 모노머로서는, N-(메트)아크릴로일모르폴린이 바람직하다.
이들 모노머는 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 실시형태에 있어서 아크릴계 공중합체는, 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체가, 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 함유함으로써, 후술하는 가교제를 사용하는 경우에, 수산기를 가교점으로 한 가교에 의해 점착제의 응집성이 향상되고, 그 결과, 점착 시트의 접착성이 향상된다. 따라서, 다이 풀 시험값이 향상된다.
아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율은, 3 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 상한으로는 9.9 질량％ 이하인 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체가, 카르복실기 함유 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하는 경우, 카르복실기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 질량％ 이상 1 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 30 만 이상 200 만 이하인 것이 바람직하고, 60 만 이상 150 만 이하인 것이 보다 바람직하고, 80 만 이상 120 만 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 30 만 이상이면, 피착체에 대한 점착제의 잔류물 없이 점착 시트를 박리할 수 있다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 이 200 만 이하이면, 점착 시트를 피착체에 확실하게 첩부할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography ; GPC) 법에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌 환산값이다.
아크릴계 공중합체는, 전술한 각종 원료 모노머를 사용하여 종래에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 공중합 형태는, 특별히 한정되지 않고, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 또는 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
본 실시형태에 있어서 아크릴계 점착제 조성물 중의 아크릴계 공중합체의 함유율은, 40 질량％ 이상 90 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 50 질량％ 이상 90 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서 점착제층 (12) 이 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지는 경우, 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제를 함유하는 것이 바람직하다. 아크릴계 점착제 조성물이 점착 보조제를 함유함으로써, 예를 들어 점착 시트의 초기 택이 향상되어, 점착 시트를 프레임에 첩부했을 때의 벗겨짐을 방지할 수 있다. 점착 보조제는, 반응성기를 갖는 올리고머를 함유하는 것이 바람직하다 (이하, 반응성기를 갖는 올리고머를 함유하는 점착 보조제를 「반응성 점착 보조제」라고 하는 경우가 있다). 올리고머는, 분자량 10,000 미만의 중합체인 것이 바람직하다.
아크릴계 점착제 조성물이 반응성 점착 보조제를 함유함으로써, 상기 효과에 더하여 파단 신도를 향상시켜 풀 잔류를 감소시킬 수 있다. 또한, 다이 풀 시험값을 상승시키는 것이 용이해진다.
본 실시형태에 있어서, 반응성 점착 보조제에 있어서의 반응성기로서는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기, 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 보다 바람직하다. 반응성 점착 보조제가 갖는 반응성기는, 1 종류여도 되고, 2 종류 이상이어도 된다. 수산기를 갖는 반응성 점착 보조제는, 추가로 전술한 다른 반응성기를 갖고 있어도 된다. 또한, 반응성기의 수는, 반응성 점착 보조제를 구성하는 1 분자 중에 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다.
반응성 점착 보조제는, 반응성기를 갖는 고무계 재료인 것이 바람직하다. 점착제 조성물이 반응성기를 갖는 고무계 재료를 함유하고 있으면, 파단 신도를 향상시켜 풀 잔류를 감소시키는 효과가 보다 향상되고, 다이 풀 시험값을 상승시키는 것이 보다 용이해진다.
고무계 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 바람직하고, 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 보다 바람직하다.
폴리부타디엔계 수지로서는, 1,4-반복 단위를 갖는 수지, 1,2-반복 단위를 갖는 수지, 그리고 1,4-반복 단위 및 1,2-반복 단위의 양방을 갖는 수지를 들 수 있다. 본 실시형태의 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 이들 반복 단위를 갖는 수지의 수소화물도 포함한다.
폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 양말단에 각각 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 양말단의 반응성기는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 양말단의 반응성기는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기, 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 보다 바람직하다. 폴리부타디엔계 수지 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물에 있어서는, 양말단이 수산기인 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 있어서 점착 보조제는, 비반응성 점착 보조제를 함유하고 있어도 되고, 비반응성 점착 보조제를 상기 반응성 점착 보조제와 병용해도 된다. 비반응성 점착 보조제로서는, 아세틸시트르산트리에스테르 등의 에스테르류 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 있어서 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율은, 3 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5 질량％ 이상 30 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율이 3 질량％ 이상이면, 풀 잔류의 발생을 억제할 수 있고, 50 질량％ 이하이면, 점착력의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 점착제 조성물 전체의 질량에서 차지하는, 반응성 점착 보조제의 질량 비율은, 3 질량％ 이상 50 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5 질량％ 이상 30 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다
본 실시형태에 관련된 아크릴계 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체와, 추가로 가교제를 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것도 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 관련된 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체와, 전술한 반응성 점착 보조제와, 추가로 가교제를 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것도 바람직하다.
본 실시형태에 있어서 가교제로서는, 예를 들어 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 아민계 가교제, 및 아미노 수지계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 실시형태에 있어서 아크릴계 점착제 조성물의 내열성 및 점착력을 향상시킨다는 관점에서, 이들 가교제 중에서도 이소시아네이트기를 갖는 화합물인 가교제 (이소시아네이트계 가교제) 가 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, 및 리신이소시아네이트 등의 다가 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다.
또한, 다가 이소시아네이트 화합물은, 이들 화합물의 트리메틸올프로판 어덕트형 변성체, 물과 반응시킨 뷰렛형 변성체, 또는 이소시아누레이트 고리를 갖는 이소시아누레이트형 변성체여도 된다.
본 실시형태에 있어서 아크릴계 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에 관련된 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체와, 전술한 반응성 점착 보조제와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는 것도 바람직하다.
전술한 가교물을 함유하는 아크릴계 점착제 조성물이면, 다이 풀 시험값이 보다 향상되면서, 가교에 의해 점착제의 응집성이 보다 향상되기 때문에, 피착체에 대한 풀 잔류의 억제 효과가 얻어진다.
본 실시형태에 있어서 아크릴계 점착제 조성물 중의 가교제의 함유량은, 아크릴계 공중합체 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하, 보다 바람직하게는 1 질량부 이상 15 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 5 질량부 이상 10 질량부 이하이다. 아크릴계 점착제 조성물 중의 가교제의 함유량이 이와 같은 범위 내이면, 다이 풀 시험값을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서는 아크릴계 점착제 조성물의 내열성의 관점에서, 이소시아네이트계 가교제는, 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물 (이소시아누레이트형 변성체) 인 것이 더욱 바람직하다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물은, 아크릴계 공중합체의 수산기 당량에 대하여 이소시아네이트기가 0.7 당량 이상 1.5 당량 이하가 되도록 배합되어 있는 것이 바람직하다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물의 배합량이 0.7 당량 이상이면, 가열 후에 점착력이 지나치게 높아지지 않아, 점착 시트를 박리하기 쉬워져, 풀 잔류를 감소시킬 수 있다. 이소시아누레이트 고리를 갖는 화합물의 배합량이 1.5 당량 이하이면, 초기 점착력이 지나치게 낮아지는 것을 방지하거나, 첩부성의 저하를 방지하거나 할 수 있다.
본 실시형태에 있어서의 아크릴계 점착제 조성물이 가교제를 함유하는 경우, 당해 아크릴계 점착제 조성물은, 가교 촉진제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다. 가교 촉진제는, 가교제의 종류 등에 따라 적절히 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 아크릴계 점착제 조성물이, 가교제로서 폴리이소시아네이트 화합물을 함유하는 경우에는, 유기 주석 화합물 등의 유기 금속 화합물계의 가교 촉진제를 추가로 함유하는 것이 바람직하다.
·실리콘계 점착제 조성물
점착제층 (12) 이 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지는 경우, 실리콘계 점착제 조성물은, 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는 실리콘계 점착제 조성물을 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물이라고 한다.
본 실시형태에 있어서 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 주제 (부가 중합형 실리콘 수지) 및 가교제를 함유한다. 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 저온에서의 1 차 경화만으로 사용하는 것이 가능하며, 고온에서의 2 차 경화를 필요로 하지 않는다는 이점이 있다. 게다가, 종래의 과산화물 경화형 실리콘계 점착제는 150 ℃ 이상과 같은 고온에서의 2 차 경화를 필요로 한다.
따라서, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 사용함으로써, 비교적 저온에서의 점착 시트의 제조가 가능해져, 에너지 경제성이 우수하고, 또한, 비교적 내열성이 낮은 기재 (11) 를 사용하여 점착 시트 (10) 를 제조하는 것도 가능해진다. 또한, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제와 같이 경화시에 부생물을 생성시키지 않으므로, 악취 및 부식 등의 문제도 없다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 통상적으로 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 혼합물로 이루어지는 주제, 및 하이드로실릴기 (SiH 기) 함유의 가교제, 그리고 필요에 따라 사용되는 경화 촉매로 이루어진다.
실리콘 수지 성분은, 오르가노클로르실란 또는 오르가노알콕시실란을 가수 분해시킨 후, 탈수 축합 반응을 실시함으로써 얻어지는 망상 구조의 오르가노폴리실록산이다.
실리콘 고무 성분은, 직사슬 구조를 갖는 디오르가노폴리실록산이다.
오르가노기로서는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 모두, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 및 페닐기 등이다. 전술한 오르가노기는, 일부, 비닐기, 헥세닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 옥테닐기, (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일메틸기, (메트)아크릴로일프로필기, 및 시클로헥세닐기 등과 같은 불포화기로 치환되어 있다. 공업적으로 입수가 용이한 비닐기를 갖는 오르가노기가 바람직하다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 주제에 있어서의 불포화기와, 가교제에 있어서의 하이드로실릴기의 부가 반응에 의해 가교가 진행되어 망상의 구조가 형성되고, 점착성이 발현된다.
실리콘 수지 성분에 있어서 비닐기 등과 같은 불포화기의 수는, 오르가노기 100 개에 대하여 통상적으로 0.05 개 이상 3.0 개 이하, 바람직하게는 0.1 개 이상 2.5 개 이하이다. 오르가노기 100 개에 대한 불포화기의 수를 0.05 개 이상으로 함으로써, 하이드로실릴기와의 반응성이 저하되어 경화되기 어려워지는 것을 방지하여, 적당한 점착력을 부여할 수 있다. 오르가노기 100 개에 대한 불포화기의 수를 3.0 개 이하로 함으로써, 점착제의 가교 밀도가 높아져 점착력 및 응집력이 커져서 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
전술한 바와 같은 오르가노폴리실록산으로는, 구체적으로는 신에츠 화학 공업 주식회사 제조의 KS-3703 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 0.6 개인 것), 토레이·다우코닝 주식회사 제조의 BY23-753 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 0.1 개인 것), 및 BY24-162 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 1.4 개인 것) 등이 있다. 또한, 토레이·다우코닝 주식회사 제조의 SD4560PSA, SD4570PSA, SD4580PSA, SD4584PSA, SD4585PSA, SD4587L 및 SD4592PSA 등도 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 실리콘 수지 성분인 오르가노폴리실록산은, 통상적으로 실리콘 고무 성분과 혼합하여 사용되고, 실리콘 고무 성분으로는, 신에츠 화학 공업 주식회사 제조의 KS-3800 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 7.6 개인 것), 토레이·다우코닝 주식회사 제조의 BY24-162 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 1.4 개인 것), BY24-843 (불포화기를 갖지 않는다), 및 SD-7292 (비닐기의 수가 메틸기 100 개에 대하여 5.0 개인 것) 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같은 부가 중합형 실리콘 수지 (부가형 실리콘) 의 구체예는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평10-219229호에 기재되어 있다.
가교제는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분의 불포화기 (비닐기 등) 1 개에 대하여 통상적으로 규소 원자에 결합된 수소 원자가 0.5 개 이상 10 개 이하, 바람직하게는 1 개 이상 2.5 개 이하가 되도록 배합한다. 0.5 개 이상으로 함으로써, 불포화기 (비닐기 등) 와 하이드로실릴기의 반응이 완전하게는 진행되지 않아 경화 불량이 되는 것을 방지한다. 10 개 이하로 함으로써, 가교제가 미반응으로 잔존하여 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 전술한 부가 반응형 실리콘 성분 (실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분으로 이루어지는 주제) 및 가교제와 함께, 경화 촉매를 함유하고 있는 것도 바람직하다.
이 경화 촉매는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 중의 불포화기와, 가교제 중의 SiH 기의 하이드로실릴화 반응을 촉진시키기 위해서 사용된다.
경화 촉매로서는, 백금계 촉매, 즉 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 염화백금산과 알코올 용액의 반응물, 염화백금산과 올레핀 화합물의 반응물, 염화백금산과 비닐기 함유 실록산 화합물의 반응물, 백금-올레핀 착물, 백금-비닐기 함유 실록산 착물, 및 백금-인 착물 등을 들 수 있다. 전술한 바와 같은 경화 촉매의 구체예는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2006-28311호 및 일본 공개특허공보 평10-147758호에 기재되어 있다.
보다 구체적으로는 시판품으로서, 예를 들어 토레이·다우코닝 주식회사 제조의 SRX-212 및 신에츠 화학 공업 주식회사 제조의 PL-50T 등을 들 수 있다.
경화 촉매가 백금계 촉매인 경우, 그 배합량은, 백금분으로서 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 합계량에 대하여 통상적으로 5 질량ppm 이상 2000 질량ppm 이하, 바람직하게는 10 질량ppm 이상 500 질량ppm 이하이다. 배합량을 5 질량ppm 이상으로 함으로써, 경화성이 저하되어 가교 밀도, 즉 점착력 및 응집력 (유지력) 이 저하되는 것을 방지하고, 2000 질량ppm 이하로 함으로써, 비용 상승을 방지함과 함께 점착제층의 안정성을 유지할 수 있고, 또한, 과잉으로 사용된 경화 촉매가 피착면에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 전술한 각 성분을 배합함으로써 상온에서도 점착력이 발현되지만, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 기재 (11) 또는 후기하는 박리 시트 (RL) 에 도포하고, 기재 (11) 와 박리 시트 (RL) 를 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 개재하여 첩합 (貼合) 시킨 후, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여, 가교제에 의한 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교 반응을 촉진시키는 것이 바람직하다. 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 가교 반응을 촉진시킴으로써, 안정된 점착력을 갖는 점착 시트가 얻어진다.
가열로 가교 반응을 촉진시키는 경우의 가열 온도는, 통상적으로는 60 ℃ 이상 140 ℃ 이하, 바람직하게는 80 ℃ 이상 130 ℃ 이하이다. 60 ℃ 이상에서 가열함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여 점착력이 불충분해지는 것을 방지하고, 140 ℃ 이하에서 가열함으로써, 기재에 열 수축 주름이 발생하거나 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
활성 에너지선을 조사하여 가교 반응을 촉진시키는 경우, 전자파 또는 하전 입자선 중에서 에너지 양자를 갖는 활성 에너지선, 즉 자외선 등의 활성광 또는 전자선 등을 이용할 수 있다. 전자선을 조사하여 가교시키는 경우, 광 중합 개시제를 필요로 하지 않지만, 자외선 등의 활성광을 조사하여 가교시키는 경우에는, 광 중합 개시제를 존재시키는 것이 바람직하다.
자외선 조사에 의해 가교시키는 경우의 광 중합 개시제로서는, 특별히 제한은 없고, 종래에 자외선 경화형 수지에 관용되었던 광 중합 개시제 중에서 임의의 광 중합 개시제를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이 광 중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인류, 벤조페논류, 아세토페논류, α-하이드록시케톤류, α-아미노케톤류, α-디케톤류, α-디케톤디알킬아세탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 기타 화합물 등을 들 수 있다.
이들 광 중합 개시제는, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 그 사용량은, 주제로서 사용되는 상기 부가 반응형 실리콘 성분과 가교제의 합계량 100 질량부에 대하여 통상적으로 0.01 질량부 이상 30 질량부 이하, 바람직하게는 0.05 질량부 이상 20 질량부 이하의 범위에서 선정된다.
활성 에너지선의 하나인 전자선을 조사하여 가교하는 경우의 전자선의 가속 전압은, 일반적으로는 130 kV 이상 300 kV 이하, 바람직하게는 150 kV 이상 250 kV 이하이다. 130 kV 이상의 가속 전압으로 조사함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여 점착력이 불충분해지는 것을 방지할 수 있고, 300 kV 이하의 가속 전압으로 조사함으로써, 점착제층 및 기재가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 빔 전류의 바람직한 범위는 1 mA 이상 100 mA 이하이다.
조사되는 전자선의 선량은, 1 Mrad 이상 70 Mrad 이하가 바람직하고, 2 Mrad 이상 20 Mrad 이하가 보다 바람직하다. 1 Mrad 이상의 선량으로 조사함으로써, 점착제층 및 기재가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지하고, 가교 부족으로 인해 점착성이 불충분해지는 것을 방지할 수 있다. 70 Mrad 이하의 선량으로 조사함으로써, 점착제층이 열화되거나 변색되거나 하는 것에 의한 응집력의 저하를 방지하고, 기재가 열화되거나 수축되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
자외선 조사인 경우의 조사량으로는, 적절히 선택되지만, 광량은 100 mJ/㎠ 이상 500 mJ/㎠ 이하, 조도는 10 mW/㎠ 이상 500 mW/㎠ 이하인 것이 바람직하다.
가열 및 활성 에너지선의 조사는, 산소에 의한 반응 저해를 방지하기 위해, 질소 분위기하에서 실시하는 것이 바람직하다.
점착제 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 그 밖의 성분이 함유되어 있어도 된다. 점착제 조성물에 함유될 수 있는 그 밖의 성분으로는, 예를 들어 유기 용매, 난연제, 점착 부여제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 방부제, 곰팡이 방지제, 가소제, 소포제, 착색제, 필러, 및 젖음성 조정제 등을 들 수 있다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에는, 첨가제로서 폴리디메틸실록산 및 폴리메틸페닐실록산 등과 같은 비반응성 폴리오르가노실록산이 함유되어 있어도 된다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들어 이하와 같은 점착제 조성물의 예를 들 수 있지만, 본 발명은 이와 같은 예에 한정되지 않는다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 모노머, 및 수산기 함유 모노머를 공중합시켜 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함하고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 모노머, 및 수산기 함유 모노머를 공중합시켜 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 양말단 수산기 수소화 폴리부타디엔이고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산, 및 아크릴산 2-하이드록시에틸을 공중합시켜 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 함유하고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 함유하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산, 및 아크릴산 2-하이드록시에틸을 공중합시켜 얻어지는 아크릴계 공중합체이고, 상기 점착 보조제가, 양말단 수산기 수소화 폴리부타디엔이고, 상기 가교제가, 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착제 조성물의 이들 예에 있어서는, 상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, 아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 80 질량％ 이상 95 질량％ 이하이고, 카르복실기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1 질량％ 이하이고, 잔부가 다른 공중합체 성분인 것이 바람직하고, 다른 공중합체 성분으로는, 수산기 함유 모노머 유래의 공중합체 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
점착제층 (12) 의 두께는, 점착 시트 (10) 의 용도에 따라 적절히 결정된다. 본 실시형태에 있어서 점착제층 (12) 의 두께는, 5 ㎛ 이상 60 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제층 (12) 의 두께가 5 ㎛ 이상이면, 칩 회로면의 요철에 점착제층 (12) 이 추종하기 쉬워져, 간극의 발생을 방지할 수 있다. 그래서, 예를 들어 층간 절연재 및 봉지 수지 등이 반도체 칩의 회로면의 요철 간극으로 들어가, 칩 회로면의 배선 접속용 전극 패드가 막힌다는 등의 우려가 없다. 점착제층 (12) 의 두께가 60 ㎛ 이하이면, 반도체 칩이 점착제층에 가라앉기 어려워, 반도체 칩 부분과, 반도체 칩을 봉지하는 수지 부분의 단차가 생기기 어려워진다. 그래서, 재배선시에 단차에 의해 배선이 단선된다는 등의 우려가 없다.
(박리 시트)
박리 시트 (RL) 로서는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 취급 용이함의 관점에서, 박리 시트 (RL) 는, 박리 기재와, 박리 기재 상에 박리제가 도포되어 형성된 박리제층을 구비하는 것이 바람직하다. 또, 박리 시트 (RL) 는, 박리 기재의 편면에만 박리제층을 구비하고 있어도 되고, 박리 기재의 양면에 박리제층을 구비하고 있어도 된다.
박리 기재로서는, 예를 들어 종이 기재, 이 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트 종이 및 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 종이 기재로서는, 글라신지, 코트지, 및 캐스트 코트지 등을 들 수 있다. 플라스틱 필름으로는, 폴리에스테르 필름 (예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 그리고 폴리올레핀 필름 (예를 들어, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등) 등을 들 수 있다.
박리제로서는, 예를 들어 올레핀계 수지, 고무계 엘라스토머 (예를 들어, 부타디엔계 수지 및 이소프렌계 수지 등), 장사슬 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지, 그리고 실리콘계 수지 등을 들 수 있다. 점착제층이, 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지는 경우에는, 박리제는, 비실리콘계 박리제인 것이 바람직하다.
박리 시트 (RL) 의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 박리 시트 (RL) 의 두께는, 통상적으로 20 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이고, 25 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
박리제층의 두께는, 특별히 한정되지 않는다. 박리제를 함유하는 용액을 도포하여 박리제층을 형성하는 경우, 박리제층의 두께는, 0.01 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.03 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
박리 기재로서 플라스틱 필름을 사용하는 경우, 당해 플라스틱 필름의 두께는, 3 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
(점착 시트의 제조 방법)
점착 시트 (10) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 점착 시트 (10) 는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다.
먼저, 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 상에 점착제 조성물을 도포하여, 도막을 형성한다. 다음으로, 이 도막을 건조시켜, 점착제층 (12) 을 형성한다. 그 후, 점착제층 (12) 를 덮도록 박리 시트 (RL) 를 첩착시킨다.
또한, 점착 시트 (10) 의 다른 제조 방법으로는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다. 먼저, 박리 시트 (RL) 상에 점착제 조성물을 도포하여, 도막을 형성한다. 다음으로, 도막을 건조시켜, 점착제층 (12) 을 형성하고, 이 점착제층 (12) 에 기재 (11) 의 제 1 기재면 (11a) 을 첩합시킨다.
점착제 조성물을 도포하여 점착제층 (12) 을 형성하는 경우, 유기 용매로 점착제 조성물을 희석하여 코팅액 (도포용 점착제액) 을 조제하여 사용하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서는, 예를 들어 톨루엔, 아세트산에틸 및 메틸에틸케톤 등을 들 수 있다. 코팅액을 도포하는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 도포 방법으로는, 예를 들어 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법 및 그라비어 코트법 등을 들 수 있다.
유기 용매 및 저비점 성분이 점착제층 (12) 에 잔류하는 것을 방지하기 위해, 코팅액을 기재 (11) 또는 박리 시트 (RL) 에 도포한 후, 도막을 가열하여 건조시키는 것이 바람직하다.
점착제 조성물에 가교제가 배합되어 있는 경우에는, 가교 반응을 진행시켜 응집력을 향상시키기 위해서도 도막을 가열하는 것이 바람직하다.
(점착 시트의 사용)
점착 시트 (10) 는, 반도체 소자를 봉지할 때에 사용된다. 점착 시트 (10) 는, 금속제 리드 프레임에 탑재되어 있지 않고, 점착 시트 (10) 상에 첩착된 상태의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착 시트 (10) 는, 금속제 리드 프레임에 탑재된 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 아니라, 점착제층 (12) 에 첩착된 상태의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 금속제 리드 프레임을 사용하지 않고 반도체 소자를 패키징하는 형태로서는, PSP 및 WLP 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 는, 가열 후의 40 ℃ 분위기에서의 점착력이 1.0 N/25 mm 이하이므로, 비교적 큰 피착체여도 용이하게 박리할 수 있다. 특히, 본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 는, 실온보다 높은 온도 분위기 (예를 들어, 30 ∼ 60 ℃ 의 온도 분위기 등) 에서 점착 시트 (10) 를 박리하는 경우에도, 풀 잔류의 발생을 억제할 수 있다. 피착체의 파손이 우려되는 경우에는, 점착 시트 (10) 를 저속으로 박리하거나, 실온보다 높은 온도 분위기에서 점착 시트 (10) 를 박리함으로써, 박리시의 점착제의 점착성을 저하시키거나 하는 등과 같은 수법이 취해진다. 이들 중에서도, 박리에 필요로 하는 시간 단축의 관점에서, 실온보다 높은 온도 분위기에서 점착 시트 (10) 를 박리하는 것이 바람직하다. 그래서, 점착 시트 (10) 는, 비교적 크고 구조가 복잡하여 박리시의 파손 가능성이 높은 패널 스케일 패키지에 바람직하게 사용된다.
패널 스케일 패키지의 패널로는, 예를 들어 평면에서 볼 때 원형, 타원형 및 사각형 등의 패널을 들 수 있다. 예를 들어, 패널이 원형인 경우에는, 직경 200 mm 이상 450 mm 이하 정도의 사이즈인 것이 바람직하다. 또한 예를 들어, 패널이 사각형인 경우에는, 각각의 변이 300 mm 이상 800 mm 이하 정도의 사이즈인 것이 바람직하다. 패널이 상기 사이즈이면, 피착체로부터 점착 시트 (10) 를 박리할 때에, 양호하게 박리할 수 있다.
점착 시트 (10) 는, 복수의 개구부가 형성된 프레임 부재를 점착 시트 (10) 에 첩착시키는 공정과, 상기 프레임 부재의 개구부에서 노출되는 점착제층 (12) 에 반도체 칩을 첩착시키는 공정과, 상기 반도체 칩을 봉지 수지로 덮는 공정과, 상기 봉지 수지를 열 경화시키는 공정과, 열 경화시킨 후, 점착 시트 (10) 를 박리하는 공정을 갖는 프로세스에서 사용되는 것이 바람직하다.
(반도체 장치의 제조 방법)
본 실시형태에 관련된 점착 시트 (10) 를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법을 설명한다.
도 2a ∼ 도 2e 에는, 본 실시형태에 관련된 반도체 장치의 제조 방법을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시형태에 관련된 반도체 장치의 제조 방법은, 점착 시트 (10) 에 복수의 개구부 (21) 가 형성된 프레임 부재 (20) 를 첩착시키는 공정 (점착 시트 첩착 공정) 과, 프레임 부재 (20) 의 개구부 (21) 에서 노출되는 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시키는 공정 (본딩 공정) 과, 반도체 칩 (CP) 을 봉지 수지 (30) 로 덮는 공정 (봉지 공정) 과, 봉지 수지 (30) 를 열 경화시키는 공정 (열 경화 공정) 과, 열 경화시킨 후, 점착 시트 (10) 를 박리하는 공정 (박리 공정) 을 실시한다. 필요에 따라 열 경화 공정 후에, 봉지 수지 (30) 로 봉지된 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정 (보강 부재 첩착 공정) 을 실시해도 된다.
이하, 각 공정에 대해서 설명한다.
·점착 시트 첩착 공정
도 2a 에는, 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 에 프레임 부재 (20) 를 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다. 또, 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 상에 박리 시트 (RL) 가 첩착되어 있는 경우에는, 미리 박리 시트 (RL) 를 박리한다.
본 실시형태에 관련된 프레임 부재 (20) 는, 격자 형상으로 형성되고, 복수의 개구부 (21) 를 갖는다. 프레임 부재 (20) 는, 내열성을 갖는 재질로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 프레임 부재의 재질로는, 예를 들어 구리 및 스테인리스 등의 금속, 그리고 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지 등을 들 수 있다.
개구부 (21) 는, 프레임 부재 (20) 의 표리면을 관통하는 구멍이다. 개구부 (21) 의 형상은, 반도체 칩 (CP) 을 프레임 내에 수용할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 개구부 (21) 의 구멍 깊이도, 반도체 칩 (CP) 을 수용할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다.
·본딩 공정
도 2b 에는, 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
프레임 부재 (20) 에 점착 시트 (10) 를 첩착시키면, 각각의 개구부 (21) 에 있어서 개구부 (21) 의 형상에 따라 점착제층 (12) 이 노출된다. 각 개구부 (21) 의 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 을 첩착시킨다. 반도체 칩 (CP) 을, 그 회로면을 점착제층 (12) 으로 덮도록 첩착시킨다.
반도체 칩 (CP) 의 제조는, 예를 들어 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하는 백 그라인드 공정, 및 반도체 웨이퍼를 개편화 (個片化) 시키는 다이싱 공정을 실시함으로써 제조한다. 다이싱 공정에서는, 반도체 웨이퍼의 이면을 다이싱 시트의 접착제층에 첩착시키고, 다이싱 소우 등의 절단 수단을 사용하여 반도체 웨이퍼를 개편화시킴으로써 반도체 칩 (CP) (반도체 소자) 이 얻어진다.
다이싱 장치는, 특별히 한정되지 않고, 공지된 다이싱 장치를 사용할 수 있다. 또한, 다이싱의 조건에 대해서도, 특별히 한정되지 않는다. 또, 다이싱 블레이드를 사용하여 다이싱하는 방법 대신에, 레이저 다이싱법 또는 스텔스 다이싱법 등을 사용해도 된다.
다이싱 공정 후, 다이싱 시트를 잡아 늘려 복수의 반도체 칩 (CP) 간의 간격을 넓히는 익스팬드 공정을 실시해도 된다. 익스팬드 공정을 실시함으로써, 콜렛 등의 반송 수단을 사용하여 반도체 칩 (CP) 을 픽업할 수 있다. 또한, 익스팬드 공정을 실시함으로써, 다이싱 시트의 접착제층의 접착력이 감소하여, 반도체 칩 (CP) 을 픽업하기 쉬워진다.
다이싱 시트의 접착제 조성물 또는 접착제층에, 에너지선 중합성 화합물이 배합되어 있는 경우에는, 다이싱 시트의 기재측에서부터 접착제층에 에너지선을 조사하여, 에너지선 중합성 화합물을 경화시킨다. 에너지선 중합성 화합물을 경화시키면, 접착제층의 응집력이 높아지고, 접착제층의 접착력을 저하시킬 수 있다. 에너지선으로는, 예를 들어 자외선 (UV) 및 전자선 (EB) 등을 들 수 있고, 자외선이 바람직하다. 에너지선의 조사는, 반도체 웨이퍼의 첩부 후, 반도체 칩의 박리 (픽업) 전의 어느 단계에서 실시해도 된다. 예를 들어, 다이싱 전 또는 후에 에너지선을 조사해도 되고, 익스팬드 공정 후에 에너지선을 조사해도 된다.
·봉지 공정 및 열 경화 공정
도 2c 에는, 점착 시트 (10) 에 첩착된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
봉지 수지 (30) 의 재질은, 열 경화성 수지이고, 예를 들어 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 봉지 수지 (30) 로서 사용되는 에폭시 수지에는, 예를 들어 페놀 수지, 엘라스토머, 무기 충전재 및 경화 촉진제 등이 포함되어 있어도 된다.
봉지 수지 (30) 로 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는, 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용한 양태를 예로 들어 설명한다. 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮도록 재치 (載置) 하고, 봉지 수지 (30) 를 가열 경화시켜, 봉지 수지층 (30A) 을 형성한다. 이와 같이 하여 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 봉지 수지층 (30A) 에 매립된다. 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용하는 경우에는, 진공 라미네이트법에 의해 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 것이 바람직하다. 이 진공 라미네이트법에 의해, 반도체 칩 (CP) 과 프레임 부재 (20) 의 사이에 공극이 생기는 것을 방지할 수 있다. 진공 라미네이트법에 의한 가열 경화의 온도 조건 범위는, 예를 들어 80 ℃ 이상 120 ℃ 이하이다.
봉지 공정에서는, 시트 형상의 봉지 수지 (30) 가 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지 시트에 지지된 적층 시트를 사용해도 된다. 이 경우, 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 덮도록 적층 시트를 재치한 후, 수지 시트를 봉지 수지 (30) 로부터 박리하고, 봉지 수지 (30) 를 가열 경화시켜도 된다. 이와 같은 적층 시트로서는, 예를 들어 ABF 필름 (아지노모토 파인 테크노 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.
반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지하는 방법으로는, 트랜스퍼 몰드법을 채용해도 된다. 이 경우, 예를 들어 봉지 장치의 금형 내부에, 점착 시트 (10) 에 첩착된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 수용한다. 이 금형 내부에 유동성의 수지 재료를 주입하고, 수지 재료를 경화시킨다. 트랜스퍼 몰드법의 경우, 가열 및 압력의 조건은, 특별히 한정되지 않는다. 트랜스퍼 몰드법에 있어서의 통상적인 조건의 일례로서, 150 ℃ 이상의 온도와, 4 MPa 이상 15 MPa 이하의 압력을, 30 초 이상 300 초 이하 동안 유지한다. 그 후, 가압을 해제하고, 봉지 장치로부터 경화물을 취출하여 오븐 내에 정치 (靜置) 시키고, 150 ℃ 이상의 온도를, 2 시간 이상 15 시간 이하 유지한다. 이와 같이 하여 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 를 봉지한다.
전술한 봉지 공정에 있어서 시트 형상의 봉지 수지 (30) 를 사용하는 경우, 봉지 수지 (30) 를 열 경화시키는 공정 (열 경화 공정) 전에, 제 1 가열 프레스 공정을 실시해도 된다. 제 1 가열 프레스 공정에 있어서는, 봉지 수지 (30) 로 피복된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 부착된 점착 시트 (10) 를 양면으로부터 판 형상 부재로 끼워 넣고, 소정의 온도, 시간 및 압력의 조건하에서 프레스한다. 제 1 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 봉지 수지 (30) 가 반도체 칩 (CP) 과 프레임 부재 (20) 의 공극에도 충전되기 쉬워진다. 또한, 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 봉지 수지 (30) 에 의해 구성되는 봉지 수지층 (30A) 의 요철을 평탄화할 수도 있다. 판 형상 부재로서는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
열 경화 공정 후, 점착 시트 (10) 를 박리하면, 봉지 수지 (30) 로 봉지된 반도체 칩 (CP) 및 프레임 부재 (20) 가 얻어진다. 이하, 이것을 봉지체 (50) 라고 하는 경우가 있다.
·보강 부재 첩착 공정
도 2d 에는, 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트 (10) 를 박리한 후, 노출된 반도체 칩 (CP) 의 회로면에 대하여 재배선층을 형성하는 재배선 공정 및 범프 형성 공정이 실시된다.
이와 같은 재배선 공정 및 범프 형성 공정에 있어서의 봉지체 (50) 의 취급성을 향상시키기 위해, 필요에 따라 봉지체 (50) 에 보강 부재 (40) 를 첩착시키는 공정 (보강 부재 첩착 공정) 을 실시해도 된다. 보강 부재 첩착 공정을 실시하는 경우에는, 점착 시트 (10) 를 박리하기 전에 실시하는 것이 바람직하다. 도 2d 에 나타내는 바와 같이, 봉지체 (50) 는, 점착 시트 (10) 및 보강 부재 (40) 에 의해 끼워진 상태로 지지되어 있다.
본 실시형태에서는, 보강 부재 (40) 는, 내열성 보강판 (41) 과 내열성 접착층 (42) 을 구비한다.
보강판 (41) 으로는, 예를 들어 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지를 함유하는 판 형상의 부재를 들 수 있다.
접착층 (42) 은, 보강판 (41) 과 봉지체 (50) 를 접착시킨다. 접착층 (42) 으로는, 보강판 (41) 및 봉지 수지층 (30A) 의 재질에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, 봉지 수지층 (30A) 이 에폭시계 수지를 함유하고, 보강판 (41) 이 유리 에폭시 수지를 함유하고 있는 경우에는, 접착층 (42) 으로는, 열가소성 수지를 함유한 글래스 클로스가 바람직하고, 접착층 (42) 에 함유되는 열가소성 수지로서는, 비스말레이미드트리아진 수지 (BT 레진) 가 바람직하다.
보강 부재 첩착 공정에서는, 봉지체 (50) 의 봉지 수지층 (30A) 과 보강판 (41) 의 사이에 접착층 (42) 을 끼워 넣고, 또한 보강판 (41) 측 및 점착 시트 (10) 측으로부터 각각 판 형상 부재로 끼워 넣고, 소정의 온도, 시간 및 압력의 조건하에서 프레스하는 제 2 가열 프레스 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 제 2 가열 프레스 공정에 의해, 봉지체 (50) 와 보강 부재 (40) 를 임시 고정시킨다. 제 2 가열 프레스 공정 후에, 접착층 (42) 을 경화시키기 위해서, 임시 고정된 봉지체 (50) 와 보강 부재 (40) 를 소정의 온도 및 시간의 조건하에서 가열하는 것이 바람직하다. 가열 경화의 조건은, 접착층 (42) 의 재질에 따라 적절히 설정되고, 예를 들어 185 ℃, 80 분간 및 2.4 MPa 의 조건이다. 제 2 가열 프레스 공정에 있어서도, 판 형상 부재로서는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
·박리 공정
도 2e 에는, 점착 시트 (10) 를 박리하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시형태에서는, 점착 시트 (10) 의 기재 (11) 가 굴곡 가능한 경우, 점착 시트 (10) 를 굴곡시키면서 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 (θ) 는, 특별히 한정되지 않지만, 90 도 이상의 박리 각도 (θ) 로 점착 시트 (10) 를 박리하는 것이 바람직하다. 박리 각도 (θ) 가 90 도 이상이면, 점착 시트 (10) 를, 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 (θ) 는, 90 도 이상 180 도 이하가 바람직하고, 135 도 이상 180 도 이하가 보다 바람직하다. 이와 같이 점착 시트 (10) 를 굴곡시키면서 박리를 실시함으로써, 프레임 부재 (20), 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 에 가해지는 부하를 저감시키면서 박리할 수 있어, 점착 시트 (10) 의 박리에 의한 반도체 칩 (CP) 및 봉지 수지층 (30A) 의 손상을 억제할 수 있다. 점착 시트 (10) 를 박리할 때의 온도 분위기는, 실온이어도 되지만, 박리시에 있어서의 피착체의 각 부재 및 부재 간의 계면의 파괴가 우려되는 경우에는, 점착제의 점착성 저하를 목적으로 하여, 실온보다 높은 온도 분위기에서 점착 시트 (10) 를 박리해도 된다. 실온보다 높은 온도 분위기로서는, 30 ∼ 60 ℃ 의 범위가 바람직하고, 35 ∼ 50 ℃ 의 범위가 보다 바람직하다. 점착 시트 (10) 를 박리한 후, 전술한 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등이 실시된다. 점착 시트 (10) 의 박리 후, 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등의 실시 전에, 필요에 따라 전술한 보강 부재 첩착 공정을 실시해도 된다.
또, 본 명세서에 있어서 「굴곡 가능」이란, 예를 들어 롤 형상으로 감을 수 있고, 또한 롤 형상으로 감아도 손상이 충분히 억제될 정도의 유연성을 갖고 있는 것을 의미한다.
보강 부재 (40) 를 첩착시킨 경우, 재배선 공정 및 범프 형성 공정 등이 실시된 후, 보강 부재 (40) 에 의한 지지가 불필요해진 단계에서 보강 부재 (40) 를 봉지체 (50) 로부터 박리한다.
그 후, 봉지체 (50) 를 반도체 칩 (CP) 단위로 개편화시킨다 (개편화 공정). 봉지체 (50) 를 개편화시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 전술한 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때에 사용한 방법과 동일한 방법으로 개편화시킬 수 있다. 봉지체 (50) 를 개편화시키는 공정은, 봉지체 (50) 를 다이싱 시트 등에 첩착시킨 상태로 실시해도 된다. 봉지체 (50) 를 개편화시킴으로써, 반도체 칩 (CP) 단위의 반도체 패키지가 제조되고, 이 반도체 패키지는, 실장 공정에 있어서 프린트 배선 기판 등에 실장된다.
본 실시형태에 따르면, 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때의 칩의 위치 어긋남을 방지할 수 있고, 또한, 특히 반도체 소자가 폴리이미드막을 갖는 경우에, 점착 시트를 피착체로부터 박리할 때의 풀 잔류가 잘 발생하지 않는 양호한 박리성을 갖는 점착 시트 (10) 를 제공할 수 있다.
〔실시형태의 변형〕
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형 및 개량 등은 본 발명에 포함된다. 또, 이하의 설명에서는, 상기 실시형태에서 설명한 부재 등과 동일하면, 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략 또는 간략한다.
상기 실시형태에서는, 점착 시트 (10) 의 점착제층 (12) 이 박리 시트 (RL) 에 의해 덮여 있는 양태를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 양태에 한정되지 않는다.
또한, 점착 시트 (10) 는, 시트편이어도 되고, 복수 장의 점착 시트 (10) 가 적층된 상태로 제공되어도 된다. 이 경우, 예를 들어 점착제층 (12) 은, 적층되는 다른 점착 시트의 기재 (11) 에 의해 덮여 있어도 된다.
또한, 점착 시트 (10) 는, 띠 형상의 시트여도 되고, 롤 형상으로 권취된 상태로 제공되어도 된다. 롤 형상으로 권취된 점착 시트 (10) 는, 롤로부터 조출되어 원하는 사이즈로 절단하거나 하여 사용할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 봉지 수지 (30) 의 재질이 열 경화성 수지인 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 양태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 봉지 수지 (30) 는, 자외선 등의 에너지선으로 경화시키는 에너지선 경화성 수지여도 된다.
상기 실시형태에 있어서, 반도체 장치의 제조 방법에서의 각 공정에 대해서는, 반드시 모든 공정을 실시해야 하는 것은 아니고, 일부 공정을 생략할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 반도체 장치의 제조 방법의 설명에 있어서, 프레임 부재 (20) 를 점착 시트 (10) 에 첩착시키는 양태를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 양태에 한정되지 않는다. 점착 시트 (10) 는, 프레임 부재를 사용하지 않고 반도체 소자를 봉지하는 반도체 장치의 제조 방법에서 사용되어도 된다.
상기 실시형태에 있어서 반도체 칩 (CP) 의 회로면에는, 폴리이미드 수지 등의 패시베이션막이 형성되어 있어도 된다. 반도체 칩 (CP) 의 회로면에 패시베이션막이 형성되어 있으면, 점착 시트 (10) 를 박리할 때에 보다 박리하기 쉽다.
점착 시트 (10) 를 박리할 때에는, 봉지체 (50) 를 흡착 테이블 등의 흡착 수단으로 유지시켜도 된다. 점착 시트 (10) 이면, 봉지체 (50) 를 파괴하지 않고 박리할 수 있고, 봉지체 (50) 를 흡착 테이블로부터 움직이지 않게 하여 박리할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.
〔평가 방법〕
점착 시트의 평가는, 이하에 나타내는 방법에 따라 실시하였다.
[다이 풀 시험]
점착제층의 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 측정하였다. 구체적으로는 하기 (a) ∼ (h) 의 수순에 따라 측정하였다.
(a) 측정 대상의 반도체 칩 (실리콘) 을, 하기 조건에서 웨이퍼를 연삭 및 개편화시킴으로써 제작하였다.
·웨이퍼 : 두께 750 ㎛, 8 인치 사이즈의 편면 미러 실리콘 웨이퍼
·백 그라인드 테이프 : E-8180HR (린텍 주식회사 제조), 다이싱 테이프 : D-174A (린텍 주식회사 제조)
·그라인드 장치 : 주식회사 디스코 제조의 「DFG-8540」
·다이싱 장치 : 주식회사 디스코 제조의 「DFD651」
·표준 다이싱 조건 : 블레이드＝27HECC, 35,000 rpm, 컷 모드 A, 50 mm/s
·칩 두께 : 200 ㎛ (웨이퍼 미러 면과는 반대인 면을 연삭하여, ＃2000 마무리로 하였다.), 칩 사이즈 : 6.4 mm × 6.4 mm (6.435 mm 스텝)
(b) 도 3a 에 나타내는 배접용 알루미늄판 (AB) (150 mm × 75 mm 사이즈) 에, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF) (TL-4100S-50, 린텍 주식회사 제조) 를 전체면에 첩부하고, 그 후, 양면 테이프 (DF) 의 박리 필름을 박리하였다.
(c) 실시예 1 에서 제조한 점착제층 (12) 을 시료 필름으로 하고, 도 3c 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF) 에, 기재가 양면 테이프 (DF) 와 접하도록 점착 시트를 첩부하고, 그 후, 점착 시트의 박리 필름을 박리하였다.
(d) 도 3d 에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 (CP) (8 개) 을, 회로면 (CPA) 이 점착제층 (12) 에 접하도록 하고, 점착제층 (12) 상에 핀셋을 사용하여, 2.5 ㎝간격으로 양면 테이프 (DF) 를 붙인 알루미늄판 (AB) 의 중앙부에 설치하였다. 반도체 칩 (CP) 은, 알루미늄판 (AB) 의 장방형 형상의 단변을 따른 방향으로 2 행, 장변을 따른 방향으로 4 열의 배치로 하였다. 그 때에, 점착제층 (12) 에 반도체 칩 (CP) 의 모서리를 대지 않도록, 반도체 칩 (CP) 를 조심스럽게 수직으로 설치하였다.
(e) 상기 (d) 에서 제조한 샘플을, 진공 라미네이터를 사용하여, 하기 조건에서 진공 라미네이트하였다. 또, 진공 라미네이트를 할 때에는, 도 3e 에 나타내는 바와 같이, 상하에 박리 필름 (LF) (두께 : 38 ㎛) 을 2 장 배치하고, 진공 라미네이트를 하였다.
·진공 라미네이터 : NISSHINBO 사 제조
·온도 : 100 ℃
·압력 : 100 Pa, 진공도 : 설정 없음 (전체 진공), 프레스 : 설정 없음 (대기압과의 차압)
·라미네이트 속도 : 고속 모드
·프로그램 : 진공화 60 초간 후에, 고속 라미네이트로 40 초간
·온도 설정 후, 1 시간 후 이후에 라미네이트를 실시하여, 실제의 샘플 라미네이트 전에는, 한 번 공 (空) 운전하였다.
(f) 상기 (e) 에서 진공 라미네이트한 샘플을, 풀 시험기 (노드손·어드밴스트·테크놀로지 주식회사 제조의 「Dage4000」) 에 얹고, 100 ℃ 로 예열하였다.
(g) 도 3f 에 나타내는 바와 같이, 양면 테이프 (DF2) (TL-4100S-50, 린텍 주식회사 제조) 가 첩부된 풀 블록 (PB) 을, 도 3g 에 나타내는 바와 같이, 반도체 칩 (CP) 상에 두고 5 초간 2 N 의 힘을 가하였다. 1 분간 경과 후에, 하기 조건에서 도 3h 에 나타내는 바와 같이 하여, 다이 풀 시험을 실시하고, 로드 셀의 변위 및 힘을 측정하고, 힘의 피크값을, 1 개의 다이 (반도체 칩 (CP)) 에 가해지는 힘 (단위 : N/다이) 으로 하였다.
·분위기의 온도 : 100 ℃
·시험 속도 : 200 ㎛/s
(h) 그 후, 반도체 칩 (CP) 을 풀 블록 (PB) 으로부터 분리한 후에, 상기 (g) 와 같이 하여, 다른 반도체 칩 (CP) 에서 다이 풀 시험을 실시하고, 6 개의 칩에 대해서 1 개의 다이에 가해지는 힘을 구하였다. 그리고, 얻어진 유효 데이터의 평균값을, 다이 풀 시험에서 구해지는 값 (단위 : N/다이) 으로 하였다.
비교예 1 ∼ 3 에서 제조한 점착제층에 대해서도, 상기와 동일하게 하여 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값을 측정하였다.
[다이 시프트 평가]
실시예 1 에서 제조한 점착 시트의 점착제층 (점착면) 에, 반도체 칩 (실리콘 미러 칩, 칩 사이즈 : 2.3 mm × 1.7 mm, 칩 두께 : 0.2 mm) 8000 개를, 점착 시트의 점착면과 반도체 칩의 회로면이 접하도록 80 행 100 열의 배열로 설치하였다. 이 때, 칩의 2.3 mm 길이의 변과 평행한 방향과, 칩 배열의 열 방향이 일치하게 하였다. 또한, 서로 이웃하는 칩끼리의 거리는, 칩의 장방형 형상의 중심 간의 거리가 5 mm 가 되도록 하였다. 그 후, 진공 가열 가압 라미네이터 (ROHM and HAAS 사 제조의 「7024HP5」) 를 사용하여, 봉지 수지 (아지노모토 파인 테크노 주식회사 제조 ABF 필름, GX T-31) 로 점착 시트 상의 반도체 칩을 봉지하였다. 봉지 조건은 하기와 같다.
·예열 온도 : 테이블 및 다이아프램 모두 100 ℃
·진공화 : 60 초간
·다이나믹 프레스 모드 : 30 초간
·스태틱 프레스 모드 : 10 초간
그리고, 매립 후의 점착 시트 상의 반도체 칩을 육안 및 현미경으로 관찰하여, 반도체 칩의 위치 어긋남의 유무를 확인하였다. 반도체 칩의 위치 어긋남이 없는 경우를 「A」로 판정하고, 반도체 칩의 위치 어긋남이 있는 경우를 「B」로 판정하였다. 또, 매립을 실시하는 전후에 반도체 칩이 20 ㎛ 이상 이동한 경우에, 「위치 어긋남이 있다」로 판정하였다.
비교예 1 ∼ 3 에서 제조한 점착 시트에 대해서도, 상기와 동일하게 하여 반도체 칩의 위치 어긋남의 유무를 확인하였다.
[가열 후의 점착력]
실시예 1 에서 제조한 점착 시트를 25 mm 폭으로 절단하고, 절단된 점착 시트의 점착면을, 피착체 (폴리이미드 필름) 에 2 kgf 의 하중을 가하여 첩부하였다. 폴리이미드 필름으로는, 토레이·듀퐁 주식회사 제조의 두께 25 ㎛ 의 캅톤 100H (제품명) 를 사용하였다.
이 폴리이미드 필름이 부착된 점착 시트를, 25 ℃ 50 ％ 상대 습도의 환경하에서 0.5 시간 보관한 후, 항온기 (에스펙 주식회사 제조, PHH-202) 를 사용하여, 190 ℃ 및 1 시간의 조건에서 가열하였다. 가열 후, 폴리이미드 필름이 부착된 점착 시트를, 25 ℃ 50 ％ 상대 습도의 환경하에서 1 시간 보관한 후에, 박리 각도를 180°로 하고, 박리 속도를 300 mm/min 로 하고, 실온 및 40 ℃ 분위기하에서 점착 시트를 폴리이미드 필름으로부터 박리했을 때의, 점착 시트의 가열 후의 점착력을 각각 측정하였다. 측정기로서, 항온조가 부착된 측정기 (주식회사 A＆D 제조, TENSILON) 를 사용하였다.
비교예 1 ∼ 3 에서 제조한 점착 시트에 대해서도, 상기와 동일하게 하여 가열 후의 점착력을 측정하였다.
[공정 적성 (박리성 평가)]
실시예 1 에서 제조한 점착 시트를 25 mm 폭으로 절단하고, 절단된 점착 시트의 점착면과, 피착체 (폴리이미드막을 갖는 회로면이 형성된 반도체 웨이퍼 ; 직경 150 mm, 두께 200 ㎛) 의 회로면을 첩합시켰다. 이 때, 2 kgf 의 하중을 가하여 첩합을 실시하였다.
반도체 웨이퍼에 첩부된 점착 시트를, 25 ℃ 50 ％ 상대 습도의 환경하에서 0.5 시간 보관한 후, 항온기 (에스펙 주식회사 제조, PHH-202) 를 사용하여, 190 ℃ 및 1 시간의 조건에서 가열하였다. 가열 후, 반도체 웨이퍼에 첩부된 점착 시트를, 25 ℃ 50 ％ 상대 습도의 환경하에서 1 시간 보관한 후에, 박리 각도를 180°로 하고, 박리 속도를 300 mm/min 로 하고, 40 ℃ 분위기하에서 점착 시트를 반도체 웨이퍼로부터 박리하였다. 박리 장치로서, 항온조가 부착된 측정기 (주식회사 A＆D 제조, TENSILON) 를 사용하였다. 점착 시트를 박리한 후의 반도체 웨이퍼를 육안으로 관찰하여, 반도체 웨이퍼 표면의 잔류물을 확인하였다. 테이프 박리 후에, 풀 잔류 없이 박리할 수 있는 경우를 「C」로 판정하고, 풀 잔류가 있어, 반도체 웨이퍼 표면이 오염되어 있는 경우를 「D」로 하여, 박리성을 평가하였다.
비교예 1 ∼ 3 에서 제조한 점착 시트에 대해서도, 상기와 동일하게 하여 반도체 웨이퍼 표면의 잔류물을 확인하였다.
〔점착 시트의 제조〕
(실시예 1)
(1) 점착제 조성물의 조제
이하의 재료 (폴리머, 점착 보조제, 가교제 및 희석 용제) 를 배합하고, 충분히 교반하여, 실시예 1 에 관련된 도포용 점착제액 (점착제 조성물) 을 조제하였다.
·폴리머 : 아크릴산에스테르 공중합체, 40 질량부 (고형분)
아크릴산에스테르 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실 92.8 질량％ 와, 아크릴산 2-하이드록시에틸 7.0 질량％ 와, 아크릴산 0.2 질량％ 를 공중합시켜 조제하였다. 얻어진 중합체의 중량 평균 분자량은 850,000 이었다.
·점착 보조제 : 양말단 수산기 수소화 폴리부타디엔〔닛폰 소다 주식회사 제조 ; GI-1000〕, 5 질량부 (고형분)
·가교제 : 헥사메틸렌디이소시아네이트를 갖는 지방족계 이소시아네이트 (헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 변성체)〔닛폰 폴리우레탄 공업 주식회사 제조 ; 코로네이트 HX〕, 3.5 질량부 (고형분)
·희석 용제 : 메틸에틸케톤을 사용하여, 도포용 점착제액의 고형분 농도는 30 질량％ 로 조제하였다.
(2) 점착제층의 제조
실리콘계 박리층을 형성한 38 ㎛ 인 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 박리 필름〔린텍 주식회사 제조 ; SP-PET382150〕의 박리층면측에, 조제된 도포용 점착제액을, 콤마 코터 (등록 상표) 를 사용하여 도포하고, 90 ℃ 및 90 초간의 가열을 실시하고, 계속해서 115 ℃ 및 90 초간의 가열을 실시하고, 도막을 건조시켜, 점착제층을 제조하였다. 점착제층의 두께는 50 ㎛ 였다.
(3) 점착 시트의 제조
도포용 점착제액의 도막을 건조시킨 후, 점착제층과 기재를 첩합시켜, 실시예 1 에 관련된 점착 시트를 얻었다. 또, 기재로서, 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름〔테이진 듀퐁 필름 주식회사 제조 ; PET50KFL12D, 두께 50 ㎛, 100 ℃ 에서의 저장 탄성률 3.1 × 109 Pa〕을 사용하여, 기재의 접착 용이면에 점착제층을 첩합시켰다.
(비교예 1)
비교예 1 에 관련된 점착 시트는, 점착제층에 포함되는 점착 보조제로서, 아세틸시트르산트리부틸 (ATBC)〔다오카 화학 공업 주식회사 제조〕, 5 질량부 (고형분) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조하였다.
(비교예 2)
비교예 2 에 관련된 점착 시트는, 점착제층에 포함되는 폴리머가 실시예 1 과 상이한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조하였다.
비교예 2 에서 사용한 폴리머는, 아크릴산 2-에틸헥실 80.8 질량％ 와, 아크릴산 2-하이드록시에틸 7 질량％ 와, N-아크릴로일모르폴린 12 질량％ 와, 아크릴산 0.2 질량％ 를 공중합시켜 조제하였다. 얻어진 중합체의 중량 평균 분자량은 760,000 이었다.
(비교예 3)
비교예 3 에 관련된 점착 시트는, 점착제층이 점착 보조제를 함유하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 제조하였다.
표 1 에, 실시예 1 및 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 점착 시트의 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112019069624326-pct00001
표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에 관련된 점착 시트는, 점착제층의 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상이고, 또한, 당해 점착 시트의 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 1.0 N/25 mm 이하이기 때문에, 다이 시프트를 방지할 수 있고, 또한, 가열 후의 박리성도 양호한 것이 확인되었다.
한편, 비교예 1 에 관련된 점착 시트는, 점착제층의 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 미만이기 때문에, 다이 시프트를 방지할 수 없었던 것으로 볼 수 있다. 또한, 비교예 2 ∼ 3 에 관련된 점착 시트는, 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 1.0 N/25 mm 를 초과하기 때문에, 가열 후의 박리성이 열등한 것으로 볼 수 있다.
10…점착 시트
11…기재
12…점착제층
20…프레임 부재
21…개구부

Claims (15)

  1. 점착 시트 상의 반도체 소자를 봉지할 때에 사용되는 점착 시트로서,
    당해 점착 시트는, 기재와, 점착제 조성물을 함유하는 점착제층을 구비하고,
    상기 점착제층은, 100 ℃ 분위기에서의 실리콘에 대한 다이 풀 시험에서 구해지는 값이 3.0 N/다이 이상 15 N/다이 이하이고, 또한,
    상기 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 40 ℃ 분위기에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 0.1 N/25 mm 이상 1.0 N/25 mm 이하인, 점착 시트.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착 시트는, 상기 점착제층을 폴리이미드 필름에 첩부하여 190 ℃ 에서 1 시간 가열한 후의, 실온에서의 상기 폴리이미드 필름에 대한 점착력이 0.4 N/25 mm 이상 10.0 N/25 mm 이하인, 점착 시트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 100 ℃ 에서의 저장 탄성률은 1×107 Pa 이상 1×1012 Pa 이하인, 점착 시트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제층은, 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지는, 점착 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 점착제층은, 아크릴계 점착제 조성물로 이루어지는, 점착 시트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴계 공중합체를 함유하고,
    상기 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산알킬에스테르에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하고,
    상기 (메트)아크릴산알킬에스테르의 알킬기의 탄소수가 6 ∼ 10 인, 점착 시트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, (메트)아크릴산알킬에스테르에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율이 90 질량％ 이상인, 점착 시트.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는, (메트)아크릴산 2 에틸-헥실을 주된 모노머로 하는 아크릴계 공중합체를 함유하는, 점착 시트.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체는, 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분을 함유하는, 점착 시트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는, 상기 수산기를 갖는 모노머에서 유래하는 공중합체 성분의 질량 비율이 3 질량％ 이상인, 점착 시트.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 상기 아크릴계 공중합체와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 포함하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는, 점착 시트.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착제 조성물은, 반응성기를 갖는 올리고머를 함유하는 점착 보조제를 함유하는, 점착 시트.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 점착제 조성물은, 상기 아크릴계 공중합체와, 상기 점착 보조제와, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 포함하는 가교제를 적어도 배합시킨 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 함유하는, 점착 시트.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 점착제층은, 실리콘계 점착제 조성물로 이루어지고, 상기 실리콘계 점착제 조성물은, 부가 중합형 실리콘 수지를 함유하는, 점착 시트.
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