KR20060008921A

KR20060008921A - 레이저 가공품의 제조방법, 및 이에 이용하는 레이저가공용 점착 시이트

Info

Publication number: KR20060008921A
Application number: KR1020057020275A
Authority: KR
Inventors: 마사카츠 우라이리; 아츠시 히노; 나오유키 마츠오; 도모카즈 다카하시; 다케시 마츠무라; 쇼지 야마모토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2006-01-27
Also published as: EP1634673A1; US20100273313A1; US20060246279A1; US8778118B2; TWI350562B; WO2004096483A1; MY137997A; KR101070069B1; EP1634673A4; TW200501251A

Abstract

레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트(2)로서, 기재상에 적어도 점착제층이 설치되고 소정의 물리적 성질을 갖는 것을 사용하여, 피가공물(1)의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트(2)를 접합하는 공정, 피가공물(1)이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 피가공물(1)에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광(6)을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트(2)를 가공 후의 상기 피가공물(1)로부터 박리하는 공정을 포함한다. 이에 의해, 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 효과적으로 억제하고, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조할 수 있다.

Description

레이저 가공품의 제조방법, 및 이에 이용하는 레이저 가공용 점착 시이트{METHOD OF PRODUCING LASER-PROCESSED PRODUCT AND ADHESIVE SHEET, FOR LASER PROCESSING USED THEREFOR}

본 발명은, 예컨대 각종 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저 등의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판, 반도체 패키지, 천, 가죽, 종이 등의 피가공물을 레이저를 이용하여 예컨대 절단, 천공, 마킹(marking), 홈가공(grooving), 스크라이빙가공(scribing) 또는 트리밍가공(trimming) 등의 형상 가공을 하는 레이저 가공품의 제조방법, 및 이에 이용하는 레이저 가공용 점착 시이트에 관한 것이다.

최근의 전기·전자 기기의 소형화 등에 따라, 부품의 소형화·고세밀화가 진행하여 각종 재료의 외형 가공에도, 가공 정밀도가 ±50μm 또는 그 이하의 고세밀·고정밀도화가 요청되고 있다. 그러나, 종래의 프레스 가공 등의 블랭킹 가공에서는 정밀도가 대략 ±100μm 정도로, 이와 같은 요구에는 대응할 수 없는 현상이다. 또한, 각종 재료의 천공, 고세밀·고정밀도화가 요청되고 있고, 종래의 드릴 이나 금형에 의한 천공으로서는 대응이 불가능했다.

최근, 그 해결방법으로서 레이저광을 이용한 각종 재료의 가공 방법이 주목받고 있다. 특히, 열손상이 적고 매우 세밀한 가공이 가능한 레이저광의 자외 흡수 애블레이션(ablation)에 의한 가공 방법은 정밀한 외형 가공 방법이나 미세 천공 방법으로서 주목받고 있다.

그런데, 레이저광을 이용하는 경우, 레이저 가공시 피가공물, 점착 테이프 또는 흡착판으로부터 발생하는 카본 등의 분해물이 피가공물의 표면에 부착한다는 문제가 있다. 이 때문에, 분해물을 제거하는 스미어제거(desmearing)라 불리는 후처리가 필요해진다. 그러나, 예컨대 과망간산칼륨 수용액 등에 의한 습식 스미어제거 등을 행하는 경우에는, 그 폐액처리 등에 의해 환경 오염이 증대한다는 문제도 발생한다.

또한, 분해물의 부착 강도는, 레이저광의 파워에 비례하여 강고해진다. 따라서, 레이저광의 파워를 높게 하여 레이저 가공을 실시하는 경우, 상기 후처리에서의 분해물의 제거가 곤란한 경향이 있다.

또한, 피가공물의 소정 영역을 한번에 절단 가공해 버리면, 가공 직후에 가공물(절단편)이 탈락하여 버리기 때문에, 취급성에 어려움이 있다. 따라서, 가공시 미가공 부분을 일부 남기도록 하는 수법이 취해지고 있다.

상기 레이저 가공의 구체예로서, 예컨대 일본 특허공개 2002-343747호 공보에 기재되어 있는 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은, 피가공물을 다이싱 시이트에 지지 고정하여, 레이저빔에 의해 피가공물을 다이싱하 는 것이다. 이 특허문헌 1의 기재에 따르면, 다이싱 시이트는 지지 시이트를 포함하는 기재와 상기 기재의 한 쪽 표면에 배치되는 점착제층으로 이루어진다. 또한, 상기 점착제층은 레이저빔에 의해 절단가능하고, 상기 지지 시이트는 레이저빔에 의해 절단불가능한 구성으로 되어 있다.

상기 공보에 기재된 다이싱 시이트를 사용하는 경우, 점착제층은 사용되는 YAG 레이저의 기본파(파장 1064 nm)나 루비레이저(파장 694 nm)의 레이저광에 의해 열가공적으로 절단된다. 따라서, 다이싱 시이트와 피가공물의 계면에 점착제층의 분해물이 침입하여 그 계면 부분에 강고하게 부착할 우려가 있다. 그 결과, 레이저 가공 후에 피가공물로부터 다이싱 시이트를 박리하기 어렵게 된다. 또한, 후처리를 실시하더라도 부착물을 완전히 제거하기 어려워진다. 또한, 가공이 열가공 프로세스를 경유하기 때문에, 에지 부분의 열적 손상이 크다. 이 때문에, 가공 정밀도의 저하를 초래하고, 또한 그에 따른 신뢰성도 저하된다.

또한, YAG 레이저의 기본파와 워터 마이크로젯(water microjet)을 병용하는 레이저 가공 방법도 제안되어 있다(일본 특허공개 2003-34780호 공보). 상기 공보에는, 레이저 다이싱용 점착 테이프로서, 기재의 한 면 상에 비방사선 경화형 점착제층 및 방사선 경화형 점착제층을 가져 기재가 워터 젯의 제트 수류(水流)를 투과할 수 있는 것이며, 또한 비방사선 경화형 점착제층이 기재와 방사선 경화형 점착제층 사이에 설치된 것이 개시되어 있다.

이 점착 테이프를 워터 마이크로젯과 레이저를 조합시켜 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법에 사용하는 경우에는, 점착 테이프의 열적 손상은 워터젯의 냉각 효 과에 의해 저감된다. 따라서, 레이저 조사에 의한 열에 의해서 점착제층이나 기재가 용융이나 분해하는 것을 억제할 수 있다고 생각된다. 그러나, 상기 점착 테이프를 레이저만을 이용하여 반도체 웨이퍼를 다이싱하는 방법에 사용하는 경우에는, 레이저 조사에 의한 열에 의해서 점착제층이나 기재가 용융하거나, 점착 시이트와 반도체 웨이퍼의 계면에 점착제층이나 기재의 분해물이 침입하여 그 계면 부분에 강고하게 부착하여, 상기와 같은 문제가 일어날 염려가 있다. 또한, 워터 마이크로젯을 사용하는 경우, 다이싱시의 절단폭을 작게 하는 데에는 한계가 있다. 절단폭이 워터젯의 입경에 규정되기 때문이다. 따라서, 반도체칩의 제조 효율이 뒤떨어진다.

발명의 요약

1군의 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 레이저광의 애블레이션에 의해 피가공물을 가공할 때에 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 효과적으로 억제하고, 생산 효율적이며 또한 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 상기 레이저 가공품의 제조방법에 사용하는 레이저 가공용 점착 시이트를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 종래의 문제점을 해결하도록 레이저 가공품의 제조방법, 및 레이저 가공용 점착 시이트에 대하여 예의 검토했다. 그 결과, 이하에 말하는 여러 가지 물리적 성질에 착안하여, 하기 구성으로 함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하는데 이르렀다.

즉, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이 트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광 흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 1로 표시되는 흡광계수의 비가 1 미만인 것을 사용하고, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공 후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 피가공물로서는, 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판 또는 반도체 팩키지를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치된 레이저 가공용 점착 시이트(이하, 「점착 시이트」라고 칭하기도 함)를 사용한다. 이 점착 시이트는 수학식 1로 표시되는 흡광계수의 비가 1 미만인 것을 만족시킨다.

흡광계수의 비가 1 미만인 점착 시이트를 사용하면, 피가공물보다도 레이저광의 침입장(=1/(흡광계수))을 깊게 할 수 있다. 점착 시이트의 흡광계수가 피가공물의 흡광계수보다도 작기 때문이다. 따라서, 레이저광이 조사되더라도, 점착 시이트의 부피 당 축적하는 열량을 피가공물보다 적게 할 수 있다. 그 결과, 점착 시이트는 피가공물보다 난가공이 될 수 있다.

따라서, 상기 피가공물에, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감할 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 분해물 잔사의 제거를 위해, 예컨대 습식 스미어제거 등의 후공정도 생략할 수 있다. 이에 덧붙여, 후공정에서 필요한 폐액 처리도 불필요해지고, 환경 부하의 저감에도 기여할 수 있다. 또한, 분해물의 부착을 저감시킬 수 있는 것으로부터 레이저광의 고파워화가 가능해져 처리량의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애 블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어 가공 정밀도 및 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하고, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 피가공물보다 굴절률이 작은 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 굴절률이란 절대 굴절률을 의미한다. 상기 피가공물로서는 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판, 또는 반도체 패키지를 사용할 수 있다.

상기 점착 시이트는 기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 작다.

기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 작은 점착 시이트를 사용하면, 기재 안을 레이저광이 진행하는 속도의 감속도합이 피가공물에 비해 작게 된다. 레이저 애블레이션의 발생 메커니즘은 광자 흡수에 의한 전자 여기에 기인하기 때문에, 감속도합이 작게 되면, 광자 흡수가 일어날 확률이 낮아진다. 즉, 레이저광이 매질 중을 진행하는 속도가 빠르게 되면, 레이저광에 의한 가공성의 저하에 관여하게 된다. 따라서, 기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 작은 점착 시이트를 사용하면, 상기 기재는 피가공물보다 난가공이 된다.

그 결과, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감할 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이면서 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영 역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어, 가공 정밀도 및 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 2로 표시되는 밀도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 한편, 본 발명에서의 밀도란, 단위 부피당 질량 밀도를 의미한다.

상기 피가공물로서는, 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판 또는 반도체 패키지를 사용할 수 있다.

상기 점착 시이트는, 수학식 2로 표시되는 밀도의 비가 1 미만인 것을 만족시킨다.

밀도의 비가 1 미만인 점착 시이트를 사용하면, 피가공물과 비교하여, 점착 시이트에서의 레이저광의 조사 면적당 레이저광이 원자에 충돌하는 확률을 작게 할 수 있다. 밀도가 작으면 분자의 패킹성이 낮기 때문이다. 따라서, 레이저광을 조사하더라도, 점착 시이트에서의 레이저광의 광자 흡수 단면적을 피가공물보다 작게 할 수 있다. 그 결과, 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다.

따라서, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이면서 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어 가공 정밀도 및 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 3으로 표시되는 인장강도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피 가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 점착 시이트는 수학식 3으로 표시되는 인장강도의 비가 1 미만인 것을 만족시킨다.

본 발명자들은, 기계적 물성인 점착 시이트의 인장강도와, 그 레이저 가공성과의 사이에는 상관관계가 있으며, 상기 인장강도의 비가 1 미만인 점착 시이트를 이용함으로써 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 발견했다. 상기와 같이, 인장강도와 레이저 가공성과의 사이에 상관관계가 발생하는 이유는 분명하지 않다. 그러나, 인장강도가 작은 재료는, 예컨대 탄화수소계 폴리머 등의 카테고리에 포함되는 것은 대부분 가요성이 높은 구조를 갖고 있다. 그리고, 이러한 구조가, 레이저광이 조사되더라도 에너지를 완화시켜 난가공성을 나타내도록 하는 것으로 생각된다.

따라서, 인장강도의 비가 1 미만, 즉 점착 시이트의 인장강도가 피가공물보다 작은 구성으로 함으로써 점착 시이트를 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감할 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어, 가공 정밀도 및 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하 고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 4로 표시되는 총결합 에너지의 비가 1 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피가공물로서는 시이트 재료를 사용할 수 있다.

상기 점착 시이트는 수학식 4로 표시되는 결합에너지의 비가 1 이상인 것을 만족시킨다.

총 결합 에너지의 비가 1 이상인 점착 시이트를 사용하면, 점착 시이트를 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다. 즉, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감할 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어, 가공 정밀도 및 신뢰성의 향 상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 5로 표시되는 비열의 비가 1 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치된 레이저 가공용 점착 시이트(이하, 「점착 시이트」라고도 함)를 사용한다. 이 점착 시이트는 수학식 5로 표시되는 비열의 비가 1 이상인 것을 만족시킨다.

애블레이션은 광자가 피가공물 원자의 전자를 여기하여 쿨롱 폭발을 발생시키는 메카니즘과 열적으로 분해하는 메카니즘을 갖는다고 생각된다. 따라서, 비열의 비가 1 이상인 점착 시이트를 사용하면, 점착 시이트에 있어서 피가공물보다 열적인 메카니즘의 영향을 작게 할 수 있다. 비열이 크면, 열을 흡수하더라도 온도 상승을 작게 할 수 있기 때문이다. 이에 의해, 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다.

따라서, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우, 피가공물은 레이저 가공되지만 점착 시이트는 가공되기 어렵게 된다. 점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 분해물 잔사의 제거를 위해, 예컨대 습식 스미어제거 등의 후공정도 생략할 수 있다. 이에 덧붙여, 후공정에서 필요한 폐액 처리도 불필요해지고, 환경 부하의 저감에도 기여할 수 있다. 또한, 분해물의 부착을 저감시킬 수 있는 것 으로부터 레이저광의 고파워화가 가능해져 처리량의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 상기 레이저광의 흡수 영역에서의 투과율이 50% 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물에 상기 레이저광을 조사하여 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치된 레이저 가공용 점착 시이트(이하, 「점착 시이트」라고 칭하기도 함)를 사용한다. 이 점착 시이트는 상기 레이저광에 대한 투과율이 50% 이상인 것을 만족시킨다.

투과율이 50% 이상인 점착 시이트를 사용하면, 점착 시이트의 부피 당 축적하는 레이저 에너지를 피가공물보다 적게 할 수 있다. 그 결과, 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다.

점착 시이트가 피가공물보다 난가공이면, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감시킬 수 있다. 이에 의해, 피가공물과 점착 시이트의 사이에 분해물 잔사가 부착하지 않고, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 예컨대 피가공물이 고 분자 재료로 이루어지는 경우에는, 열가공 프로세스를 경유하지 않고, 광화학적 애블레이션에 의한 가공이 가능해진다. 이에 의해, 에지 부분의 열적인 손상이 없고 절단부나 개구부를 보다 예리하게 가공할 수 있어 가공 정밀도 및 신뢰성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 파장 355 nm의 레이저광에 대한 흡광계수가 20 cm^-1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 피가공물로서는 반도체 웨이퍼 또는 금속 기판을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법을 금속계 재료로 이루어지는 피가 공물에 적용하는 경우에는, 점착 시이트로서 파장 355 nm의 레이저광에 대한 흡광계수가 20 cm^-1 미만인 것을 사용한다. 금속계 재료로 이루어지는 피가공물의 흡광계수는 파장 355 nm의 레이저광에 대하여, 5×10⁷ cm^-1 정도이다. 즉, 점착 시이트의 흡광계수는 피가공물의 흡광계수보다 작으므로, 상기와 같이 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다. 따라서, 이 구성이면, 점착 시이트로부터 발생한 분해물 잔사가 피가공물과 점착 시이트의 사이에 존재하는, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 분해물 잔사의 제거를 위해 후공정도 생략할 수 있고 후공정에서 필요한 폐액 처리도 불필요해진다. 그 결과, 환경 부하의 저감에도 기여할 수 있다. 또한, 분해물의 부착을 저감시킬 수 있는 것으로부터 레이저광의 고파워화가 가능해져 처리량의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조 방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 굴절률이 1.53 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 피가공물로서는 반도체 웨이퍼 또는 금속 기판을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조 방법을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 적용하는 경우에는, 점착 시이트로서 그 굴절률이 1.53 미만인 것을 사용한다. 금속계 재료로 이루어진 피가공물의 굴절률은 대략적으로 재료에 있어서 2를 초과하는 정도이다. 즉, 점착 시이트에 있어서의 기재의 굴절률은 피가공물의 굴절률보다 작기 때문에, 상기와 같이 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다. 따라서, 이 구성이면, 점착 시이트로부터 발생한 분해물 잔사가 피가공물과 점착 시이트의 사이에 존재하는, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 분해물 잔사의 제거를 위해 후공정도 생략할 수 있다. 이에 덧붙여, 후공정에서 필요한 폐액 처리도 불필요해지고, 환경 부하의 저감에도 기여할 수 있다. 또한, 분해물의 부착을 저감시킬 수 있는 것으로부터 레이저광의 고파워화가 가능해져 처리량의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 밀도가 1.1g/cm³ 미만이며, 또한 하기 수학식 2로 표시되는 밀도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

수학식 2

상기 피가공물로서는 반도체 웨이퍼 또는 금속 기판을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 적용하는 경우에는, 점착 시이트로서 그 밀도가 1.1g/cm³ 미만이고 또한 밀도의 비가 1 미만인 것을 사용한다. 이러한 점착 시이트를 이용하여 레이저 애블레이션을 실시하면, 상기 점착 시이트는 피가공물보다 난가공이 된다. 이에 의해, 점착 시이트의 애블레이션에 의한 분해물 잔사의 발생을 저감시킬 수 있고, 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조 방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 인장강도가 100 MPa 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 적용하는 경우에는, 점착 시이트로서 인장강도가 100 MPa 미만인 것을 사용한다. 일반적인 금속계 재료는, 인장강도가 100 MPa 이하이기 때문에 인장강도가 100 MPa 미만인 점착 시이트를 이용하고, 인장 강도비가 1 미만이 되도록 선택하여 사용함으로써, 상기와 같이 점착 시이트를 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다. 따라서, 이 구성이면, 점착 시이트로부터 발생한 분해물 잔사가 피가공물과 점착 시이트의 사이에 존재하는, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영 역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용하기 때문에, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서, 상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 기재를 구성하는 탄소원자와 이에 직접 결합하는 원자와의 결합 에너지의 그룹 파라미터의 최소치가 800 kJ/mol 이상인 것을 사용하고, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 피가공물로서는, 회로 기판, 유리 기판, 세라믹 기판, 반도체 웨이퍼, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판 또는 반도체 패키지를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법을, 예컨대 금속계 재료로 이루어진 피가공물에 적용하는 경우에는, 점착 시이트로서 총 결합 에너지가 800 kJ/mol 이상인 것을 사용한다. 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 있어서는 총 결합 에너지가 800 kJ/mol 미만이다. 즉, 점착 시이트의 총 결합 에너지는 피가공물의 총 결합 에너지보다 크기 때문에, 상기와 같이 점착 시이트는 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다. 따라서, 이 구성이면, 점착 시이트로부터 발생한 분해물 잔사가 피가공물과 점착 시이트의 사이에 존재하는, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 파장이 자외영역인 레이저광을 이용하기 때문에, 적외영역의 레이저광과 비교하여 국소적인 집광이 가능하고, 절단을 크게 취할 필요가 없다. 따라서, 종래보다 가는 절단 다이싱 등이 가능해진다.

상기 피가공물을 가공하는 공정으로서는, 상기 피가공물을 절단 또는 천공 하는 공정을 예시할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 전술한 바와 같이, 점착 시이트로서 피가공물을 접착 고정하는 점착제층을 구비한 것을 사용한다. 따라서, 예컨대 피가공물의 소정 영역을 한번에 절단 가공해 버리는 경우에도, 가공물(절단편)은 점착제층에 접착·고정되어 있다. 이 때문에, 가공물의 탈락을 방지할 수 있고, 취급성의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 일부 미가공된 부분을 남긴다는 탈락 방지의 수법을 채용할 필요도 없다.

본 발명에 따른 레이저 가공용 점착 시이트는, 상기 레이저 가공품의 제조방법에 사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 레이저광의 자외흡수 애블레이션에 의해 피가공물을 가공할 때에 사용하는 레이저 가공용 점착 시이트에 있어서, 상기 점착 시이트는 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되어 있는 것이고, 또한 기재의 에칭율(에칭속도/에너지 플루언스)이 0.4〔(μm/펄스)/(J/cm²)〕이하인 것을 특징으로 한다.

상기 레이저 가공용 점착 시이트는, 레이저광의 자외흡수 애블레이션에 의해 피가공물을 레이저 가공하기 전에 피가공물의 흡착 스테이지면측(레이저광 출사면측)에 적층되어, 가공시 및 그 후의 각 공정에서 피가공물(레이저 가공품)을 지지 고정하기 위해 사용된다.

기재의 에칭속도(μm/펄스)를 사용하는 레이저의 플루언스(J/cm²)로 나눈 값인 에칭율은, 기재의 레이저 가공성 정도를 나타내는 것이며, 상기 에칭율이 작을수록 에칭되기 어려운(가공되기 어려운) 것을 나타낸다. 상기 에칭율의 산출방법은 자세하게는 실시예의 기재에 따른다.

본 발명에 있어서는, 에칭율이 0.4 이하인 기재를 이용함으로써 기재의 에칭을 효과적으로 억제할 수 있어, 기재나 흡착판의 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 방지할 수 있다.

상기 기재의 에칭율은 0.2 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 이하이다. 에칭율이 0.4를 넘는 경우에는, 기재의 레이저 에너지 이용 효율이 커지기 때문에, 기재의 에칭이 진행하기 쉬워지는 경향에 있다. 그 때문에, 기재의 에칭에 의해 생긴 분해물이나 흡착 스테이지 상에 설치된 흡착판의 분해물 등이 점착 시이트와 피가공물의 계면 부분에 들어가 피가공물 표면을 오염시킬 염려가 있다. 피가공물 표면이 분해물에 의해 오염되면 피가공물을 레이저 가공한 후 점착 시이트를 피가공물로부터 박리하기 어렵게 되거나, 후처리에서의 분해물 제거가 곤란하게 되거나, 피가공물의 가공 정밀도가 저하되는 경향이 있다.

상기 레이저 가공용 점착 시이트는, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되어 있는 것이다. 점착성을 부여함으로써 피가공물을 충분히 지지 고정할 수 있는 것 뿐만아니라, 점착 시이트와 피가공물의 계면의 밀착성을 향상시킬 수 있기 때문에, 분해물의 계면에의 침입을 억제할 수 있고, 그 결과 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기 기재가 폴리올레핀계 수지, 폴리노보넨계 수지, 폴리우레탄계 수지 또는 폴리알킬렌글라이콜계 수지를 함유하여 이루어진 것이 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌인 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리올레핀계 수지의 측쇄의 작용기는, 메틸렌 결합 또는 에터 결합에 의해 주쇄에 연결되어 있는 것이 바람직하다. 기재의 형성 재료로서 상기 재료를 이용함으로써 기재의 에칭율을 0.4 이하로 조정하기 쉬워 진다.

본 발명은, 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 설치하는 공정(1), 레이저광을 조사하여 피가공물을 가공하는 공정(2), 레이 저 가공용 점착 시이트를 가공후의 피가공물로부터 박리하는 공정(3)을 포함하는 레이저 가공품의 제조방법에 관한 것이다.

상기 피가공물은 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판 또는 반도체 패키지인 것이 바람직하다. 또한, 상기 가공은 피가공물을 절단 또는 천공하는 가공인 것이 바람직하다.

본 발명의 레이저 가공용 점착 시이트는, 특히 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 반도체칩을 제조하는 경우에 적합하게 사용된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 피가공물의 레이저 가공에 대하여 설명하기 위한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 레이저 가공을 설명하는 위한 단면 모식도이다.

도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 피가공물의 다른 레이저 가공에 대하여 설명하는 위한 개략도이다

도 4는 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법의 예를 개시하는 개략도이다.

(제 1 실시형태)

[점착 시이트]

우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 사용하는 점착 시이트에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 점착 시이트는, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 이용한 애블레이션에 의해 피가공물을 가공할 때에 이용한다. 그 구성은, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치된 것이다(기재 및 점착제층의 상세한 설명은 후술한다). 보다 구체적으로는, 본실시형태에 사용되는 점착 시이트로서 이하에서 설명하는 점착 시이트 A 내지 H의 8개의 태양이 있다.

(점착 시이트 A)

점착 시이트 A는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 하기 수학식 1로 수득되는 흡광계수의 비가 1 미만이 되는 물리적 성질을 갖는다.

수학식 1

흡광계수의 비는, 점착 시이트 A와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 일반적으로, 어떤 고체의 흡광계수가 작은 경우, 그 고체에 의한 에너지 흡수가 작은 것을 의미한다. 한편, 고체중에서의 광흡수는, 광의 침입장(고체표면으로부터(1/흡광계수)의 유효거리)에서 일어난다. 흡광계수가 작으면 광의 침입장이 길어지므로, 고체의 부피당 축적하는 열량이 적어진다. 즉, 그 고체는, 레이저광에 의해 가공되기 어렵다고 말할 수 있다. 따라서, 상기의 흡광계수의 비가 1 미만이면, 점착 시이트 A는 피가공물보다 가공성이 낮은 것을 나타낸다. 이 관점에서, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 A는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 흡광계수의 비는 0.9 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.8 이하인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 흡광계수의 비가 1 이상이면, 피가공물이 가공되기 전에 점착 시이트의 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여, 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 흡광계수의 비가 1 미만이기 때문에, 그와 같은 문제가 발생하는 일은 없다.

(점착 시이트 B)

점착 시이트 B는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 작다는 물리적 성질을 갖는다.

굴절률은, 점착 시이트 B와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 일반적으로, 어떤 고체의 굴절률이 작은 경우, 그 고체 중을 진행하는 레이저광의 속도의 감속도합이 작은 것을 의미한다. 한편, 레이저 애블레이션은 광자 흡수에 의한 전자 여기에 기인하기 때문에, 레이저광이 고체 안을 진행하는 속도가 빠르면, 전자 여기는 일어나기 어렵게 된다. 즉, 그 고체는 레이저광에 의해 가공되기 어렵다고 말할 수 있다. 따라서, 기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 작으면, 점착 시이트 B는 피가공물보다 가공성이 낮은 것을 나타낸다. 이 관점에서, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 B는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

기재의 굴절률이 피가공물의 굴절률보다 크면, 피가공물이 가공되기 전에 점착 시이트의 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여, 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 상기 구성으로 함으로써 그와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 C)

점착 시이트 C는 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 하기 수학식 2로 수득되는 밀도의 비가 1 미만이 되는 물리적 성질을 갖는다.

수학식 2

밀도의 비는, 점착 시이트 C와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 일반적으로, 어떤 고체의 밀도가 작은 경우, 분자의 패킹성(즉, 소정의 부피당 충전율)은 낮기 때문에, 소정의 조사 면적 당 레이저광이 원자에 충돌하는 확률은 낮은 것을 의미한다. 한편, 예컨대 광화학적 애블레이션의 경우, 상기 애블레이션은 광자 흡수에 의한 전자의 여기에 의해 분자 결합이 절단되는 것이다(예컨대, 피가공물이 고분자 재료의 경우 등). 따라서, 밀도가 작으면 광자의 흡수 단면적이 작아지고, 그 고체는 레이저광에 의해 가공되기 어렵다고 말할 수 있다. 따라서, 상기 밀도의 비가 1 미만이면, 점착 시이트 C는 피가공물보다 가공성이 낮은 것을 나타낸다. 이 관점에서, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 C는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 밀도의 비는 0.8 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.6 미만인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 밀도의 비가 1 이상이면, 피가공물이 가공되기 전에 점착 시이트의 절단이나 천공 등을 진행시킨다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여, 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 밀도의 비가 1 미만이기 때문에, 그와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 D)

점착 시이트 D는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 하기 수학식 3으로 얻어지는 인장강도의 비가 1 미만이 되는 물리적 성질을 갖는다.

수학식 3

인장강도의 비는 점착 시이트 D와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 분명하지 않지만, 인장강도가 작은 재료는, 예컨대 탄화수소계 폴리머 등의 상태에 가요성이 높은 구조를 갖고 있다. 이러한 구조는, 레이저광이 조사되더라도 에너지의 완화를 일으켜, 난가공성을 나타내게 되는 것으로 생각된다. 따라서, 상기 인장강도의 비가 1 미만이면, 점착 시이트 D는 피가공물보다 가공성이 낮아, 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 인장강도의 비는 0.9 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.8 이하인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 인장강도의 비가 1 이상이면, 피가공물이 가공되기 전에, 점착 시이트의 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하고, 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 인장강도의 비가 1 미만이기 때문에 이와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 E)

점착 시이트 E는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 하기 수학식 4에서 수득되는 총 결합 에너지의 비가 1 이상이 되는 물리적 성질을 갖는다.

수학식 4

상기 총 결합 에너지 A의 값(그룹 파라미터)은, 문헌[Cox, J.D. 및 PILCHER, G., “Thermochemistry of organic and organometallic compounds", Academic Press, New York, 1970]의 값을 사용했다. 결합 에너지의 비는, 점착 시이트 E와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 파장이 자외영역인 레이저광의 광자 에너지가 폴리머 분자내의 결합 에너지를 상회하는 경우, 그 광자 에너지는 결합을 끊는데 충분한 에너지라고 말할 수 있다. 한편, 본 발명자들은, 분자내의 가장 약한 결합 에너지 값과의 애블레이션 현상과의 사이에 상관관계가 있는 것을 발견했다. 그 이유는 분명하지 않지만, 강한 결합 에너지 부위에 레이저광에 의한 에너지를 부여하더라도 원자간 결합을 절단하는 확률이 낮아져, 애블레이션을 일으키는 레이저광의 역치도 높아져, 애블레이션이 생기는 비율이 감소했다고 생각된다. 즉, 그룹 파라미터의 최소치가 크면, 그 고체는, 레이저광에 의해 가공되기 어렵다고 말할 수 있다. 따라서, 상기 결합 에너지의 비가 1 이상이면, 점착 시이트 E는 피가공물보다 가공성이 낮은 것을 나타낸다. 이 관점에서, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 E는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 총 결합 에너지의 비는 1.2 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.5 이상인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 총 결합 에너지의 비가 1 미만이면, 피가공물이 가공되기 전에 점착 시이트의 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여, 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 총 결합 에너지의 비를 1 이상으로 하기 때문에, 이와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 F)

점착 시이트 F는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 다음 수학식 5로 얻어지는 비열의 비가 1 이상이 되는 물리적 성질을 갖는다.

수학식 5

비열의 비는, 점착 시이트 F와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 일반적으로, 어떤 고체의 비열이 큰 경우, 그 고체가 열을 흡수하더라도 온도 상승은 작은 것을 의미한다. 한편, 애블레이션은, 광자가 피가공물 원자의 전자를 여기하여 쿨롱 폭발을 발생하는 메카니즘과 열적으로 분해하는 메카니즘을 갖는다고 생각된다. 따라서, 비열이 크면, 후자의 열적인 메카니즘의 영향이 작아진다. 이로부터, 상기 비열의 비를 1 이상으로 하면, 점착 시이트 F의 가공성을 피가공물보다 저하시킬 수 있게 되었다고 추측된다. 따라서, 본 발명에 따른 점착 시이트 F는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 비열의 비는 1.2 이상인 것이 보다 바람직하며, 1.5 이상인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 비열의 비가 1 미만이면, 피가공물이 가공되기 전에 점착 시이트의 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 그러나, 본 발명에 있어서는, 비열의 비가 1 이상이기 때문에 이와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 G)

점착 시이트 G는, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하는 경우에, 점착 시이트의 광투과율이 50% 이상이 되는 물리적 성질을 갖는다.

광투과율은, 점착 시이트 G와 피가공물과의 양자의 가공성의 차이에 있어서 중요한 파라미터이다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 일반적으로, 어떤 고체의 광투과율이 큰 경우, 그 고체에 의한 에너지 흡수는 작은 것을 의미한다. 에너지 흡수가 작으면, 고체의 부피 당 축적하는 열량이 적어진다. 즉, 그 고체는, 레이저광에 의해 가공되기 어렵다고 말할 수 있다. 따라서, 상기 광투과율이 50% 이상이면, 점착 시이트 G는 피가공물보다 가공성이 낮은 것을 나타낸다. 이 관점에서, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 G는 레이저 가공용으로서 유용하다고 말할 수 있다.

여기서, 광투과율은 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더더욱 바람직하다. 단, 광투과율이 50% 미만이면, 피가공물 뿐만아니라 점착 시이트에도 절단이나 천공 등이 진행한다. 이에 의해, 점착 시이트로부터의 분해물이 피가공물과 점착 시이트의 사이에 발생하여, 가공 장치에 있어서는 흡착판에 기인하는 분해물의 잔사에 의해 가공 이면을 오염시킨다는 문제가 있다. 또한, 가공물의 탈락이라는 문제도 있다. 그러나, 본 실시형태에 있어서는, 광투과율이 50% 이상이기 때문에 이와 같은 문제가 발생하는 일이 없다.

(점착 시이트 H)

점착 시이트 H에 있어서는 기재의 에칭율(에칭속도/에너지 플루언스)는 0.4〔(μm/펄스)/(J/cm²)〕 이하인 물리적 성질을 갖는다.

에칭율은, 기재의 레이저 가공성 정도를 나타내는 것이며, 상기 에칭율이 작을수록 에칭되기 어려운(가공되기 어려운) 것을 나타낸다. 에칭율은, 기재의 에칭속도(μm/펄스)를 사용하는 레이저의 에너지 플루언스(J/cm²)로 나눈 값이다.

본 발명에 있어서는, 에칭율이 0.4 이하인 기재를 이용하는 것에 의해, 기재의 에칭을 효과적으로 억제할 수 있어, 기재나 흡착판의 분해물에 의한 피가공물 표면의 오염을 방지할 수 있다.

상기 기재의 에칭율은, 0.2 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 이하이다. 에칭율이 0.4를 넘는 경우에는, 기재의 레이저 에너지 이용 효율이 커지기 때문에, 기재의 에칭이 진행하기 쉬워지는 경향이 있다. 그 때문에, 기재의 에칭에 의해 생긴 분해물이나 흡착 스테이지 상에 설치된 흡착판의 분해물 등이 점착 시이트와 피가공물과의 계면 부분에 들어가 피가공물 표면을 오염시킬 우려가 있다. 피가공물 표면이 분해물에 의해 오염되면, 피가공물을 레이저 가공한 후에, 점착 시이트를 피가공물로부터 박리하기 어렵게 되거나, 후처리에서의 분해물 제거가 곤란하게 되거나, 피가공물의 가공 정밀도가 저하되는 경향이 있다.

상기 점착 시이트 A 내지 G에 사용되는 기재로서는, 폴리에스터, 올레핀계 수지 등의 플라스틱 필름이나 시이트 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 연신 폴리프로필렌, 비연신 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스터 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 아이오노머 또는 불소 수지 등으로 이루어지는 시이트를 들 수 있다.

또한, 상기 점착 시이트 H에 사용되는 기재로서는, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드, (메트)아크릴계 폴리머, 폴리우레탄계 수지, 폴리노보넨계 수지, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리테트라메틸렌글라이콜 등의 폴리알킬렌글라이콜계 수지, 실리콘계 고무, 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리뷰타다이엔, 폴리바이닐알코올, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀계 수지 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.

이들 중, 폴리올레핀계 수지를 이용하는 것이 바람직하며, 특히 폴리에틸렌 등의 직쇄상 포화 탄화수소계 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 측쇄에 작용기를 갖지 않는 폴리에틸렌의 에칭율은 매우 작고, 레이저 가공성이 특히 낮으므로, 폴리에틸렌 분해물의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 측쇄에 작용기를 갖는 폴리올레핀계 수지이더라도, 측쇄의 작용기가 메틸렌 결합(-CH₂-) 또는 에터 결합(-O-)에 의해 주쇄에 연결되어 있는 경우에는, 메틸기나 페닐기 등의 측쇄 작용기가 주쇄에 직접 연결되어 있는 폴리프로필렌이나 폴리스타이렌 등의 경우와 비교하여 에칭율은 작고, 레이저 가공성이 낮아, 폴리올레핀 분해물의 발생을 억제할 수 있다. 그 이유는 분명하지 않지만, 메틸렌 결합이나 에터 결합은 스페이서로서 주쇄와 측쇄와의 거리를 어느 정도 유지할 수 있고, 그 거리와 폴리머의 열적 완화성이나 운동성이 레이저 가공성과 관계가 있다고 생각된다.

측쇄의 작용기가 메틸렌 결합 또는 에터 결합에 의해 주쇄에 연결되어 있는 폴리올레핀계 수지로서는, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체, 폴리아세트산 바이닐, 폴리바이닐 알코올 등을 들 수 있다.

또한, 폴리우레탄계 수지, 폴리노보넨계 수지 또는 폴리알킬렌글라이콜계 수지를 기재로서 이용하는 것에 의해 에칭율을 작게 할 수 있고, 기재의 분해물의 발생을 억제할 수 있다. 그 이유는 분명하지 않지만, 폴리우레탄계 수지나 폴리노보넨계 수지는 비결정성 수지이며, 폴리알킬렌글라이콜계 수지는 주쇄에 에터 결합을 갖고 있고, 이 비결정성이나 에터 결합이 레이저 가공성과 관계가 있다고 생각된다.

기재는 단층일 수 있거나, 또한 전체로서 가공가능하면 복층일 수 있다. 또한, 막상 또는 메쉬상 등 여러 형상의 것을 선택할 수 있다. 기재의 두께는, 피가공물과 접합하여, 피가공물의 절단, 절단편의 박리, 회수 등의 각 공정에서의 조작성이나 작업성을 손상하지 않는 범위에서 적절히 선택하여 설정할 수 있다. 보통은, 500μm 이하, 바람직하게는 3 내지 300μm 정도, 더욱 바람직하게는 5 내지 260μm 정도로 설정된다. 기재의 표면에는, 예컨대 흡착 스테이지 등의 인접하는 층과의 밀착성, 유지성 등을 높이기 위해 관용의 표면처리를 실시할 수 있다. 이와 같은 표면처리로서는, 크로뮴산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압전격 폭로, 이온화 방사선처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 하도제(예컨대, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅처리 등을 예시할 수 있다.

한편, 상기 점착 시이트 G를 이용하는 경우, 기재는 피가공물의 절단시 이용하는 커터 등의 절단 수단에 대한 절단성을 특별히 갖고 있지 않을 수 있다. 기재는 소정 이상의 에너지선을 투과할 수 있는 재료로 구성될 필요가 있고, 그 투과율은 레이저빔의 출력이나 스폿 조사 시간에 따라 다르지만, 보통 50% 이상이 바람직하며, 85% 이상이 보다 바람직하다.

또한, 본 실시형태에 있어서, 상기 점착제층으로서는, 아크릴계나 고무계 등의 점착제에 의해 형성된 것을 이용할 수 있다. 아크릴계 점착제로서는, 예컨대 (메트)아크릴산 알킬 에스터의 중합체, 필요에 따라 점착성, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로서 (메트)아크릴산 알킬 에스터에 공중합성 모노머를 공중합한 공중합체 등의 아크릴계 폴리머를 예시할 수 있다.

여기서, 상기 (메트)아크릴산 알킬 에스터란, 아크릴산 에스터 및/또는 메타크릴산 에스터를 말하며, 본 발명의 (메트)란 모두 같은 의미이다. 예컨대, 메틸기나 에틸기, 프로필기나 아이소프로필기, n-뷰틸기나 t-뷰틸기, 아이소뷰틸기나 아밀기, 아이소아밀기나 헥실기, 헵틸기나 사이클로헥실기, 2-에틸헥실기나 옥틸기, 아이소옥틸기나 노닐기, 아이소노닐기나 데실기, 아이소데실기나 운데실기, 라우릴기나 트라이데실기, 테트라데실기나 스테아릴기, 옥타데실기나 도데실기의 같은 탄소수 30 이하, 나아가 4 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산의 1종 또는 2종 이상을 성분으로 하는 중합체 등을 들 수 있다.

또한, 상기 중합체를 형성하는 것인 다른 모노머로서는, 예컨대 아크릴산이나 메타크릴산, 카복시에틸 아크릴레이트나 카복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산이나 말레산, 푸말산이나 크로톤산과 같은 카복실기 함유 모노머, 또는 무수 말레산이나 무수 이타콘산과 같은 산무수물 모노머, (메트)아크릴산 2-하이드록시에틸이나 (메트)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산 4-하이드록시뷰틸이나 (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산 8-하이드록시옥틸이나 (메트)아크릴산 10-하이드록시데실, (메트)아크릴산 12-하이드록시라우릴이나 (4-하이드록시메틸사이클로헥실)-메틸아크릴레이트와 같은 하이드록실기 함유 모노머, 스타이렌설폰산이나 아크릴설폰산, 2-(메트)아크릴아마이드-2-메틸프로페인설폰산이나 (메트)아크릴아마이드프로페인설폰산, 설포프로필(메트)아크릴레이트나 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌설폰산과 같은 설폰산기 함유 모노머, 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트와 같은 인산기 함유 모노머, (메트)아크릴아마이드, (메트)아크릴산 N-하이드록시메틸아마이드, (메트)아크릴산알킬아미노알킬에스터(예컨대, 다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트, t-뷰틸아미노에틸 메타크릴레이트 등), N-바이닐피롤리돈, 아크릴일몰폴린, 아세트산바이닐, 스타이렌, 아크릴로나이트릴 등을 들 수 있다. 이들 모노머 성분은 1종 단독으로 이용할 수 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다.

더욱이, 아크릴계 폴리머의 가교처리 등을 목적으로, 다작용 모노머 등도 필요에 따라 공중합용 모노머 성분으로서 이용할 수 있다. 이러한 모노머의 예로서는, 헥세인다이올 다이(메트)아크릴레이트나 (폴리)에틸렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트나 네오펜틸글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 다이(메트)아크릴레이트나 트라이메틸올프로페인 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 헥사트라이(메트)아크릴레이트나 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트나 폴리에스터아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 다작용 모노머도 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있고, 그 사용량은 점착 특성 등의 점에서 전모노머의 30중량% 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 20중량% 이하이다. 한편, 상기 아크릴계 폴리머가 분자내에 광중합성 탄소-탄소 이중결합을 갖는 것일 수 있다. 상기 성분 외에, 종래 공지된 각종 점착부여제, 노화방지제, 충전제, 착색제 등의 관용의 첨가제를 함유시킬 수 있다. 아크릴계 폴리머의 조제는, 예컨대 1종 또는 2종 이상의 성분 모노머의 혼합물에 용액 중합 방식이나 유화 중합 방식, 현상 중합 방식이나 현탁 중합 방식 등의 적당한 방식을 적용하여 실시할 수 있다.

중합개시제로서는, 과산화수소, 과산화벤조일, t-뷰틸퍼옥사이드 등의 과산화물계를 들 수 있다. 단독으로 이용하는 것이 바람직하지만, 환원제와 조합하여 레독스계 중합개시제로서 사용할 수도 있다. 환원제로서는, 예컨대 아황산염, 아황산수소염, 철, 구리, 코발트 염 등의 이온화의 염, 트라이에탄올아민 등의 아민류, 알도스, 케토스 등의 환원 당 등을 들 수 있다. 또한, 아조 화합물도 바람직한 중합개시제이며, 2,2'-아조비스-2-메틸프로피오아미딘산염, 2,2'-아조비스-2,4-다이메틸발레로나이트릴, 2,2'-아조비스-N,N'-다이메틸렌아이소뷰틸아미딘산염, 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스-2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아마이드 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 중합개시제를 2종 이상 병용하여 사용하는 것도 가능하다.

반응 온도는 보통 50 내지 85℃ 정도, 반응 시간은 1 내지 8시간 정도로 한다. 또한, 상기 제조법 중에서도 용액 중합법이 바람직하며, (메트)아크릴계 폴리머의 용매로서는 일반적으로 아세트산에틸, 톨루엔 등의 극성 용제가 사용된다. 용액 농도는 보통 20 내지 80중량% 정도로 한다.

상기 아크릴계 폴리머는, 피가공물에의 오염 방지 등의 면에서 저분자량 물질의 함유를 억제하는 것이 바람직하며, 아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 바람직하게는 30만 이상, 더욱 바람직하게는 40만 내지 300만 정도이다.

상기 점착제에는, 베이스 폴리머인 (메트)아크릴계 폴리머의 수평균분자량을 높이기 위해 가교제를 적당히 첨가할 수 있다. 가교제로서는, 폴리아이소사이아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 무수 화합물, 폴리아민, 카복실기 함유 폴리머 등을 들 수 있다. 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은 박리 점착력이 너무 내려가지 않는 것을 고려하여, 일반적으로는, 상기 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부 정도 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제층을 형성하는 점착제에는, 필요에 따라, 상기 성분 외에 종래 공지된 각종 점착부여제, 노화방지제, 충전제, 노화방지제, 착색제 등의 관용의 첨가제를 함유시킬 수 있다.

절단시의 칩의 박리를 방지하고, 또한 박리시에 칩으로부터의 박리성을 향상시키기 위해, 점착제는, 자외선, 전자선 등에 의해 경화하는 방사선 경화형 점착제로 하는 것이 바람직하다. 한편, 점착제로서 방사선 경화형 점착제를 이용하는 경우에는, 절단 공정 후에 점착제층에 방사선이 조사되기 때문에, 상기 기재 시이트는 충분한 방사선 투과성을 갖는 것이 바람직하다. 방사선 경화형 점착제로서는, 탄소-탄소 이중결합 등의 방사선 경화성 작용기를 갖고, 또한 점착성을 나타내는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있다.

방사선 경화형 점착제로서는, 예컨대 전술한 아크릴계 폴리머에, 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분을 배합한 것을 예시할 수 있다. 배합하는 방사선 경화성 모노머 성분이나 올리고머 성분으로서는, 예컨대 우레탄; (메타)아크릴레이트 올리고머, 트라이메틸올프로페인 트라이(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메테인 테트라(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-뷰틸렌글라이콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과 다가 알코올의 에스터화물; 2-프로펜일-3-뷰텐일 사이아누레이트, 트리스(2-메타크릴옥시에틸)아이소사이아누레이트 등의 아이소사이아누레이트 또는 아이소사이아누레이트 화합물 등을 들 수 있다. 올리고머 성분의 배합량은, 주폴리머(아크릴계 폴리머) 100중량부에 대하여 5 내지 500중량부가 바람직하며, 특히 70 내지 160중량부가 바람직하다.

상기 방사선 경화성 성분 모노머 혼합물에 있어서, 자외선 등에 의한 경화방식을 채용하는 경우에 배합되는 광중합개시제의 예로서는, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤이나 α-하이드록시-α,α-메틸아세토페논, 메톡시아세토페논이나 2,2-다이메톡시-2사페닐아세트페논, 2,2-다이에톡시아세토페논이나 1-하이드록시 시우로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸싸이오)-페닐코-2-모폴리노프로페인-1과 같은 아세토페논계 화합물, 벤조인에틸에터나 벤조인아이소프로필에터, 아니조인메틸에터와 같은 벤조인에터계 화합물, 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논과 같은 α-케톨계 화합물, 벤질다이메틸케탈과 같은 케탈계 화합물, 2-나프탈렌설폰 일클로라이드와 같은 방향족 설폰일클로라이드계 화합물, 1-페논-1,1-프로페인다이 온-2-(O-에톡시카보닐)옥심과 같은 광활성옥심계 화합물, 벤조페논이나 벤조일벤조산, 3,3,-다이메틸-4-메톡시벤조페논과 같은 벤조페논계 화합물, 싸이오잔톤이나 2-클로로싸이오잔톤, 2-메틸싸이오잔톤이나 2,4-다이메틸싸이오잔톤, 아이소프로필싸이오잔톤이나 2,4-다이클로로싸이오잔톤, 2,4-다이에틸싸이오잔톤이나 2,4-다이아이소프로필싸이오잔톤과 같은 싸이오잔톤계 화합물, 기타 캄파퀴논이나 할로젠화 케톤, 아실포스피노 옥사이드나 아실 포스포아네이트 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 배합량은, 점착제를 구성하는 (메트)아크릴계 폴리머 등 베이스 폴리머 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 정도인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5중량부 정도이다.

상기 점착제층의 가교밀도의 제어는, 예컨대 다작용 아이소사이아네이트계 화합물이나 에폭시계 화합물, 멜라민계 화합물이나 금속염계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물이나 아미노 수지계 화합물이나 과산화물 등의 적당한 가교제를 통해서 가교처리하는 방식, 탄소-탄소 이중결합을 2개 이상 갖는 저분자 화합물을 혼합하여 에너지선의 조사 등에 의해 가교처리하는 방식 등의 적당한 방식으로 실시할 수 있다.

본 발명의 레이저 가공용 점착 시이트는, 예컨대 상기 기재의 표면에 점착제 용액을 도포하여 건조시켜 (필요에 따라 가열 가교시켜) 점착제층을 형성하는 것에 의해 제조할 수 있다. 또한, 별도로 박리 라이너에 점착제층을 형성한 후, 그것을 기재에 접합하는 방법 등을 채용할 수 있다. 필요에 따라 점착제층의 표면에 세퍼레이터를 설치할 수 있다.

점착제층은 피가공물에의 오염 방지 등의 면에서 저분자량 물질의 함유량이 적은 것이 바람직하다. 이러한 점에서 (메트)아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 30만 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40만 내지 300만이다.

한편, 점착제층의 두께는, 피가공물 및 대상이 되는 피착체로부터 박리하지 않는 범위에서 적절히 선택할 수 있다. 보통은, 5 내지 300μm 정도, 바람직하게는 10 내지 100μm 정도, 더욱 바람직하게는 20 내지 60μm 정도이다.

또한, 점착제층의 접착력은 20 N/20mm 이하, 바람직하게는 0.001 내지 10 N/20mm, 특히 0.01 내지 8 N/20mm이 바람직하다. 이들 값은, SUS 304에 대한 상온(레이저 조사전)에서의 접착력(90도 박리값, 박리 속도 300mm/분)에 기초한다.

상기 세퍼레이터는, 라벨 가공 또는 점착제층을 보호하기 위해 필요에 따라 설치된다. 세퍼레이터의 구성 재료로서는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름 등을 들 수 있다. 세퍼레이터의 표면에는 점착제층으로부터의 박리성을 높이기 위해, 필요에 따라 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리처리가 실시될 수 있다. 또한, 필요에 따라, 레이저 가공용 점착 시이트가 환경 자외선에 의해 반응해 버리지 않도록 자외선 투과 방지 처리 등이 실시될 수 있다. 세퍼레이터의 두께는, 보통 10 내지 200μm, 바람직하게는 25 내지 100μm 정도이다.

[레이저 가공품의 제조방법]

다음으로, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 레이저 가공품의 제조방법에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 단, 설명에 불필요한 부분은 생략하고, 또한 설명을 쉽게 하기 위하여 확대 또는 축소하여 도시한 부분이 있다.

본 실시형태에 따른 레이저 가공품의 제조방법은, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치된 레이저 가공용 점착 시이트(이하, 「점착 시이트」라고 함)를 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 점착 시이트를 접합하는 공정, 상기 피가공물에 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함한다. 한편, 점착 시이트로서는 상기 점착 시이트 A 내지 G 중 어느 것이나 채용할 수 있다.

상기 점착 시이트와 피가공물을 접합하는 공정은, 롤 라미네이터, 프레스 등을 이용한 종래 공지된 방법에 의해 실시할 수 있다. 접합은, 피가공물의 가공 표면과 반대측의 면에 점착제층을 통해 실시한다.

상기 피가공물을 가공하는 공정은, 레이저광을 이용하여 피가공물을 애블레이션에 의해 레이저 가공하는 공정이다. 본 공정에서는, 상기 레이저광으로서, 그 파장이 자외영역에 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 열가공 프로세스를 경유하지 않는 광화학적 애블레이션을 일으키는 레이저광을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 20μm 이하의 가는 폭에 집광하여, 절단 등의 가공이 가능한 레이저광을 이용하는 것이 한층더 바람직하다. 이러한 레이저광을 이용하면, 레이저 가공시의 열적인 손상에 의한 구멍의 에지나 절단벽면의 정밀도를 향상시켜, 외견도 양호해지기 때문이다.

또한, 상기 레이저광은, 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 펄스 레이저에 의해 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 레이저광으로서는, 400 nm 이하의 자외흡수에 의한 애블레이션이 가능한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예컨대 KrF 엑시머 레이저(발진파장 248 nm), XeCl 엑시머 레이저(동 308 nm), YAG 레이저의 제 3 고조파(동 355 nm) 또는 제 4 고조파(동 266 nm), 또는 YLF(이트륨·리튬·불화물) 또는 YVO₄(이트륨·바나듐산 염) 등의 고체 레이저의 제 3 고주파 또는 제 4 고조파 등의 400 nm 이하에 발진파장을 갖는 레이저광을 예시할 수 있다. 또한, 400 nm을 초과하는 파장의 레이저라도 다광자 흡수 과정을 경유한 자외선 영역의 광흡수가 가능하고, 또한 다광자 흡수 애블레이션에 의해 20μm 이하의 폭의 절단가공이 가능한 파장 750 nm 내지 800 nm 부근의 티탄사파이어 레이저 등으로 펄스 폭이 1e^-9초(0.000000001) 이하의 레이저 등도 적합하다.

한편, YAG 레이저의 기본파(파장: 1.06μm)나 루비 레이저(파장: 694 nm) 등의 레이저광을 사용한 경우, 이것을 집광하더라도, 빔 직경은 50μm 정도까지 밖에 줄일 수 없다. 그러나, 본 실시형태에 있어서, 자외영역의 레이저광 등을 사용하는 경우에는, 추가로 빔 직경을 줄이는 것이 가능해진다(예컨대, 20μm 정도). 따라서, 절단시에도 크게 자를 필요가 없다.

본 공정에서 실시하는 가공은, 예컨대 절단 가공, 천공 가공, 마킹, 홈가공, 스크라이빙가공 또는 트리밍가공 등의 형상 가공이다. 절단 가공의 경우는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 실시한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 피가공물의 절단 가공에 대하여 설명하기 위한 개략도이다. 도 2는 본 실시형태에 따른 절단 가공을 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타내는 피가공체(3)는, 피가공물(1) 및 점착 시이트(2)의 적층체이다. 점착 시이트(2)는, 기재(2b) 상에 점착제층(2a)이 설치된 구성이다. 피가공물(1)과 점착 시이트(2)의 접합시 롤 라미네이터, 프레스 등의 공지된 방법으로 할 수 있다. 절단 가공은, 피가공체(3)를 흡착 스테이지(4)의 흡착판(5) 상에 고정하여 실시한다. 소정의 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저광(6)을 렌즈로써 집광하여, 피가공물 상에 조사한다. 조사와 동시에, 레이저 조사 위치를 소정의 가공라인 상을 따라 이동시켜 절단 가공한다. 절단 가공은, 갈바노스캔 또는 X-Y 스테이지 스캔을 이용한 레이저 가공방법이나, 마스크 이미징 방식 레이저 가공 등의 공지된 레이저 가공 방법이 사용된다.

레이저의 가공 조건은, 피가공물(1)이 완전히 절단되는 조건이면 특별히 한정되지 않는다. 즉, 피가공물 재료의 애블레이션 역치에 기초하여, 그 조사강도의 최적치를 결정할 수 있다. 단, 점착 시이트(2)가 절단되는 것을 회피하기 위해 피가공물(1)에 관통 구멍이 형성되는 가공조건의 2배 이내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 절단은 레이저광의 집광부의 빔 직경을 줄이는 것에 의해 가늘게 할 수 있지만, 절단 단면의 정밀도를 나타내기 위해서 이하의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

빔 직경(μm) > 2×(레이저광 이동 속도(μm/초)/레이저의 반복 주파수(Hz))

피가공물(1)의 이면에 점착 시이트(2)를 붙이지 않는 경우에는, 피가공물(1) 및 흡착 스테이지(4)에 연유되는 분해 비산물이 레이저 가공품의 레이저 출사측의 절단 단면 근방에 부착한다. 그러나, 이들 오염은, 본 실시형태에 따른 점착 시이트(2)를 붙이는 것에 의해 막을 수 있다.

천공 가공의 경우는, 도 3에 도시한 바와 같이 실시한다. 도 3은 본 실시형태에 따른 피가공물의 천공 가공에 대해 설명하기 위한 개략도이다. 천공 가공은, 갈바노스캔 또는 X-Y 스테이지 스캔을 이용한 레이저 가공방법이나, 마스크 이미징에 의한 펀칭 가공 등의 공지된 레이저 가공방법이 사용된다.

한편, 본 공정에서는, 레이저 입사측에 레이저 가공성이 양호한 시이트나 다른 점착 시이트를 접합하여 행할 수 있다. 또한, 헬륨, 질소, 산소 등의 가스를 레이저에 의한 가공 부분에 불어넣어 행할 수도 있다. 이들을 실시함으로써, 레이저 입사측의 피가공물 표면의 잔사의 제거를 용이하게 할 수 있기 때문이다.

상기 점착 시이트를 박리하는 공정은, 가공 후의 피가공물(도 2 및 도 3에 도시한 레이저 가공품(9))로부터 점착 시이트를 박리하는 공정이다. 박리 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 단, 박리시에 피가공물이 영구 변형하는 것 같은 응력이 걸리지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 이러한 응력의 배제라는 관점에서, 예컨대 방사선 조사 또는 가열 등에 의해 점착력이 저하되는 점착 시이트를 사용할 수 있다. 이러한 점착 시이트는, 가공시의 유지력과 박리시의 용이함을 더불어 갖기 때문이다. 점착 시이트의 점착제층에 방사선 경화형 점착제를 이용하는 경우에는, 점착제의 종류에 따라 방사선 조사에 의해 점착제층을 경화시켜 점착성을 저하시킨다. 방사선 조사에 의해, 점착제층의 점착성이 경화에 의해 저하되어 박리를 용이하게 할 수 있다. 방사선 조사의 수단은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 자외선 조사 등에 의해 실시된다.

또한, 반도체 웨이퍼의 절단 가공(다이싱 가공)의 경우는, 도 4와 같이 반도체 웨이퍼(피가공물)(7)의 한 면을 흡착 스테이지(4) 상에 설치된 레이저 가공용 점착 시이트(2)에 접합하여, 이것을 다이싱 프레임(8)에 고정한다. 또한, 소정의 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저광(6)을 렌즈로써 반도체 웨이퍼(7) 상에 집광·조사함과 동시에, 그 레이저 조사 위치를 소정의 가공 라인 상을 따라 이동시킴으로써 절단 가공한다. 레이저광의 이동 수단으로서는, 갈바노스캔 또는 X-Y 스테이지 스캔, 마스크, 이미징 가공인 공지된 레이저 가공 방법이 사용된다. 이러한 반도체 웨이퍼의 가공 조건은, 반도체 웨이퍼(7)가 절단되고 또한 점착 시이트(2)가 절단되지 않는 조건이면 특별히 한정되지 않는다. 한편, 반도체 웨이퍼(7)의 레이저광 입사면측에는 보호 시이트가 설치될 수 있다.

이러한 반도체 웨이퍼(7)의 다이싱 가공에 있어서는, 개개의 반도체칩(레이저 가공품)으로 절단한 후, 종래부터 공지된 다이본더 등의 장치에 의해 니들이라 불리는 들어올리는 핀을 이용하여 픽업하는 방법, 또는 일본 특허 공개 2001-118862호 공보에 개시된 방식 등 공지된 방법으로 개개의 반도체칩을 픽업하여 회수할 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서, 레이저 가공이 가능한 피가공물로서는, 상기 레이저광에 의한 애블레이션에 의해 레이저 가공할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 각종 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저 등의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기판, 반도체 패키지, 천, 가죽, 종이 등을 들 수 있다. 각종 시이트 재료로서는, 예컨대 폴리이미드계 수지, 폴리에스터계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 폴리스타이렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리아마이드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지 등의 고분자 필름이나 부직포, 그들의 수지를 연신가공, 함침가공 등에 의해 물리적 또는 광학적 기능을 부여한 것, 구리, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속 시이트 또는, 상기 폴리머 시이트 및/또는 금속 시이트를 직접 또는 접착제 등을 통해서 적층한 것 등을 들 수 있다. 또한, 회로 기판으로서는, 한 면, 양면 또는 다층 가요성 프린트 기판, 유리에폭시나 세라믹, 금속코어 기판 등으로 이루어지는 리지드 기판, 유리 또는 폴리머상에 형성된 광회로 또는 광-전기 혼성회로 기판 등을 들 수 있다. 이와 같이 준비된 피가공물의 레이저 조사면과 반대면에 특정 점착 시이트를 접합한다.

한편, 점착 시이트 E를 사용하는 경우에는, 상기 피가공물 중 상기 고분자 필름이나 부직포 등의 각종 시이트 재료, 그들의 수지를 연신가공, 함침가공 등에 의해 물리적 또는 광학적 기능을 부여한 것, 천, 가죽, 종이 등을 들 수 있다.

(제 2 실시형태)

제 2 실시형태는, 특히 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 대하여 레이저 가공을 하는 태양에 속한다.

[점착 시이트]

본 실시형태에서 사용되는 점착 시이트로서는, 이하에서 말하는 하기 점착 시이트 A' 내지 F'의 6개의 태양이 있다. 한편, 상기 제 1 실시형태의 각종 점착 시이트와 같은 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 그들의 상세한 설명을 생략한다.

(점착 시이트 A')

점착 시이트 A'는, 상기 점착 시이트 A와 비교하여, 파장 355 nm의 레이저광에 대한 흡광계수가 20 cm^-1 미만인 점이 다르다.

피가공물이 금속계 재료로 이루어지는 경우, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 A'가 355 nm의 광에 있어서 20 cm^-1 미만의 흡광계수를 나타낼 때, 상기 점착 시이트 A'는 피가공물보다 난가공성을 나타낸다.

금속계 재료는, 100만 cm^-1 이상의 흡광계수를 나타낸다. 따라서, 레이저광의 침입장에 관하여는, 점착 시이트 A'쪽이 금속계 재료보다 길다. 따라서, 점착 시이트 A'와 피가공물이 함께 동일한 레이저광으로 조사되더라도, 점착 시이트 A'의 부피당 축적하는 열량을 피가공물에 비해 적게 할 수 있다. 그 결과, 피가공물보다 난가공으로 할 수 있다.

또한, 상기 흡광계수는 100 cm^-1 이하인 것이 보다 바람직하며, 50 cm^-1 이하인 것이 특히 바람직하다. 광에 의한 반응이 발생하기 어렵다는 이점이 있기 때문이다.

상기 금속계 재료에는 유사금속(analogous metal)도 포함된다. 보다 구체적으로는, 금, SUS, 구리, 철, 알루미늄, 실리콘, 티탄, 니켈, 텅스텐, 지르코니아 등을 들 수 있다.

(점착 시이트 B')

점착 시이트 B'는, 상기 점착 시이트 B와 비교하여 굴절률이 1.53 이하인 점이 다르다.

피가공물이 금속계 재료로 이루어지는 경우, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 B'가 1.53 이하의 굴절률을 나타낼 때, 상기 점착 시이트 B'는 피가공물보다 난가공성을 나타낸다. 이는, 금속계 재료에 있어서는 굴절률의 측정이 곤란하지만, 점착 시이트 B'의 기재로서 굴절률이 1.53 이하인 것을 사용하는 경우, 점착 시이트 B'가 금속계 재료보다 난가공성을 나타낸다는 지견에 의한 것이다. 또한, 점착 시이트 B'의 굴절률은, 1.5 이하가 보다 바람직하며, 1.45 이하가 특히 바람직하다.

상기 금속계 재료에는 유사금속도 포함된다. 보다 구체적으로는, 금, SUS, 구리, 철, 알루미늄, 실리콘, 타이타늄, 니켈, 텅스텐, 지르코니아 등을 들 수 있다.

(점착 시이트 C')

점착 시이트 C'는 상기 점착 시이트 C와 비교하여 밀도가 1.1g/cm³ 미만이고, 또한 밀도의 비가 1 미만인 점이 다르다.

피가공물이 금속계 재료로 이루어지는 경우, 밀도의 비가 1 미만이더라도, 점착 시이트 C'와 피가공물의 사이에 분해물 잔사가 발생하는 경우가 있다. 이것은, 고분자 재료와 금속계 재료에서 애블레이션 메카니즘이 다르기 때문이라고 생각된다. 즉, 금속계 재료의 경우, 레이저 에너지를 주입함으로써 발생한 열기인의 열화학반응적 프로세스를 경유하기 때문이다. 따라서, 고분자 재료의 경우의 가공 효율과 금속계 재료의 경우의 가공효율을 단순 비교하기는 어렵다.

본 발명자들은, 실리콘 등의 금속 재료의 가공율과 점착 시이트 C'의 가공율을 비교한 결과, 점착 시이트 C'의 밀도가 1.1g/cm³ 미만이며, 또한 밀도의 비가 1 미만인 경우에, 점착 시이트 C'가 금속계 재료로 이루어지는 피가공물보다 난가공성을 나타내는 것을 발견했다. 이러한 점착 시이트 C'를 이용하는 것에 의해, 점착 시이트 C'와 금속 재료 사이에서 금속계 재료에 기인하는 분해물 잔사가 발생하는 일이 없다.

여기서, 점착 시이트 C'의 밀도는 0.9 g/cm³ 미만이 보다 바람직하고, 0.7 g/cm³ 미만이 특히 바람직하다.

(점착 시이트 D')

점착 시이트 D'는 상기 점착 시이트 D와 비교하여 인장 강도가 100 MPa 미만인 점이 다르다.

피가공물이 금속계 재료로 이루어지는 경우, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 D'가 355 nm의 광에 있어서 100 MPa 미만의 인장강도를 나타낼 때, 상기 점착 시이트 D'는 피가공물보다 난가공성을 나타낸다.

(점착 시이트 E')

점착 시이트 E'는, 상기 점착 시이트 E와 비교하여 그룹 파라미터의 최소치가 800 kJ/mol 이상인 점이 다르다.

피가공물이 금속계 재료로 이루어지는 경우, 본 실시형태에 따른 점착 시이트 E'의 총 결합 에너지가 800 kJ/mol 이상을 나타내며, 상기 점착 시이트 E'는 피가공물보다 난가공성을 나타낸다. 일반적으로 금속계 재료는, 약 800 kJ/mol 미만의 총 결합 에너지를 나타내고, 총 결합 에너지의 비를 1 이상으로 할 수 있기 때문이다.

여기서, 상기 총 결합 에너지는, 1000 kJ/mol 이상인 것이 보다 바람직하며, 1200 kJ/mol 이상인 것이 특히 바람직하다. 이는 빛에너지에 의한 결합의 절단이 생기기 어려워진다는 이점이 있기 때문이다.

상기 금속계 재료에는 유사금속도 포함된다. 보다 구체적으로는, 금, SUS, 니시키, 철, 알루미늄, 실리콘, 타이타늄, 니켈, 텅스텐, 지르코니아 등을 들 수 있다.

한편, 본 실시형태에 있어서, 레이저 가공이 가능한 피가공물로서는, 상기 레이저광에 의한 애블레이션에 의해 레이저 가공할 수 있는 것이면 특히 한정되지 않는다. 예컨대, 구리, 알루미늄 또는 스테인레스 등의 금속 시이트, 상기 제 1 실시형태에서 예시한 폴리머 시이트와 금속 시이트를 직접 또는 접착제 등을 통해 적층한 것 등을 들 수 있다. 또한, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저 등의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기판, 반도체 패키지 등을 예시할 수 있다. 상기 회로 기판으로서는, 한 면, 양면 또는 다층 가요성 프린트 기판, 유리에폭시나 세라믹, 금속코어기판 등으로 이루어지는 리지드 기판, 유리 또는 폴리머 상에 형성된 광회로 또는 광-전기 혼성 회로 기판 등을 들 수 있다.

[레이저 가공품의 제조방법]

다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 레이저 가공품의 제조방법에 있어서는, 상기 점착 시이트 A' 내지 E'에 대하여 상기 제 1 실시형태에서의 제조방법과 동일하게 실시할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.

[실시예 1]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 A 및 A'에 대응한다.

(실시예 1-1)

두께가 50μm인 폴리에틸렌 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 점착 시이트에 대하여, 분광 광도계(히타치제작소제 U3410)에 의해 355 nm의 흡광도를 측정하여 흡광계수를 구하였더니 41 cm^-1였다.

아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시 아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(수평균분자량 약 80만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651)을 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 닛폰폴리우레탄제) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

한편, 합성한 아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 이하의 방법으로 측정했다. 즉, 합성한 아크릴계 폴리머를 THF에 0.1 wt%(중량%)로 용해시켜, GPC(겔투과 크로마토그래피)를 이용하여 폴리스타이렌 환산에 의해 수평균분자량을 측정했다. 측정 조건은, GPC 장치: 도소제, HLC-8120 GPC, 컬럼: 도소제, (GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR), 유량: 0.8 ml/min, 농도: 0.1 wt%, 주입량: 100㎕, 컬럼 온도: 40℃, 용리액: THF로 했다.

다음으로, 피가공물로서 사용하는 폴리스타이렌(두께 100μm)의 흡광도를 측정하여 흡광계수를 구하였더니 48 cm^-1였다. 점착 시이트/폴리스타이렌의 흡광계수의 비는 0.85였다.

계속해서, 폴리스타이렌의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 사용하여 접합했다. 이를, 가공장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 탑재한 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리스타이렌 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리스타이렌으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트를 접합한 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 1-1)

본 비교예 1-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 1-1과 같이 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리스타이렌(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하면, 폴리스타이렌의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

(비교예 1-2)

본 비교예 1-2에 있어서는, 점착 시이트로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(두께 100μm, 이하 PET로 약기함)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1-1과 같이 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, PET 기재의 점착 시이트의 흡광계수는 80 cm^-1이며, 점착 시이트/피가공물의 흡광계수비는 1.7였다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 폴리스타이렌은 절단되어 있지만 점착 시이트의 손상도 크고, 점착 시이트와 폴리스타이렌 사이에 점착 시이트의 분해물 잔사를 포함하는 기포가 발생하여 있었다. 또한, 점착 시이트를 박리하여 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 분해물 잔사가 다량으로 부착되어 있는 것이 확인되었다.

(실시예 1-2)

본 실시예 1-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어진 필름(두께 100μm)을 사용하여, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 100μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 1-1과 같이 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름 기재의 점착 시이트의 흡광계수는 19.8 cm^-1였다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것이 확인되었다. 그 후, 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 절단면 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다.

(실시예 1-3)

본 실시예 1-3에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리프로필렌/폴리뷰타다이엔계 폴리머로 이루어지는 필름(JSR(주)제 다이날론 HSBR, 두께 100μm)을 이용한 것 외에는, 상기 실시예 1-1과 같이 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, HSBR 기재의 점착 시이트의 흡광계수는 15 cm^-1였다.

[실시예 2]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 B 및 B'에 대응한다.

(실시예 2-1)

두께가 100μm인 폴리바이닐알코올 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 점착 시이트의 굴절률을 아베식 굴절계로써 측정하였더니, 1.42였다.

아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시 켜 이루어지는 아크릴계 폴리머(수평균분자량 약 80만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651)를 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 일본폴리우레탄제) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

한편, 합성한 아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 이하의 방법으로 측정했다. 즉, 합성한 (메트)아크릴계 폴리머를 THF에 0.1 wt%로 용해시켜, GPC(겔투과 크로마토그래피)를 이용하여 폴리스타이렌 환산에 의해 수평균분자량을 측정했다. 측정 조건은, GPC 장치: 도소제, HLC-8120 GPC, 컬럼: 도소제, (GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR), 유량: 0.8 ml/min, 농도: 0.1 wt%, 주입량: 100㎕, 컬럼온도: 40℃, 용리액: THF로 했다.

다음으로, 피가공물로서 사용하는 폴리이미드(두께 125μm)의 굴절률을 측정하였더니, 1.65였다.

계속해서, 폴리이미드의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 탑재한 XY 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5 W, 반복 주파수 30 kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리스타이렌 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트 는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리이미드로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 2-1)

본 비교예 2-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저가공한 것 외에는, 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리이미드(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리이미드의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량 부착했던 것이 확인되었다.

(비교예 2-2)

본 비교예 2-2에 있어서는, 점착 시이트에서의 기재로서 폴리바이닐 알코올 필름(두께 100μm)을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 폴리이미드는 절단되어 있지만 점착 시이트의 손상도 크고 점착 시이트와 폴리이미드 사이에 점착 시이트의 분해물 잔사를 포함하는 기포가 발생하여 있었다. 또한, 점착 시이트를 박리하여 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리이미드의 분해물 잔사가 다량으로 부착하여 있는 것이 확인되었다.

(실시예 2-2)

본 실시예 2-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리바이닐 알코올로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 사용하고, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 75μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 2-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 폴리바이닐알코올을 기재로 하는 점착 시이트의 굴절률은 1.42였다.

[실시예 3]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 C 및 C'에 대응한다.

(실시예 3-1)

두께가 100μm인 폴리뷰타다이엔 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 점착 시이트의 밀도를 측정하였더니, 0.94 g/cm³였다.

아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시 아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(수평균분자량, 약 80만) 100중량부에, 광중합성 화합 물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651)를 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 닛폰폴리우레탄제) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

다음으로, 피가공물로서 사용하는 폴리우레탄(두께 100μm)의 밀도를 측정하였더니 1.22 g/cm³였다. 또한, 밀도의 비(점착 시이트의 밀도/폴리우레탄의 밀도)를 구하였더니 0.77였다.

계속해서, 폴리우레탄의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5 W, 반복 주파수 30 kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리우레탄 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의 해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리우레탄으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 3-1)

본 비교예 3-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 3-1과 같이 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리우레탄(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하면, 폴리우레탄의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

(비교예 3-2)

본 비교예 3-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리이미드(두께 125μm)을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 3-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 폴리이미드를 기재로 한 점착 시이트의 밀도는 1.47 g/cm³이며, 밀도의 비는 1.20였다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 폴리우레탄은 절단되어 있지만 점착 시이트의 손상도 크고, 점착 시이트와 폴리우레탄 사이에 점착 시이트의 분해물 잔사를 포함하는 기포가 발생하여 있었다. 또한, 점착 시이트를 박 리하여 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리이미드의 분해물 잔사를 다량으로 부착하여 있는 것이 확인되었다.

(실시예 3-2)

본 실시예 3-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 사용하고, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 75μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 3-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체를 포함하는 점착 시이트 및 실리콘 웨이퍼의 밀도를 측정하였더니, 각각 0.9 g/cm³, 2.35 g/cm³였다. 또한, 밀도의 비를 구하였더니 0.38였다.

[실시예 4]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 D 및 D'에 대응한다.

(실시예 4-1)

두께가 50μm인 폴리에틸렌 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 5μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다.

아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시 아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 65/35/4/1로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(수평균분자량 약 70만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651)을 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 닛폰폴리우레탄제) 2중량부를 배합하였다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

다음으로, 이 점착 시이트에 대하여, 텐실론(시마쯔 오토그래프 AGS50-D)을 이용하여 인장강도를 측정했다. 그 결과, 인장강도는 21 MPa였다. 한편, 측정 조건은 하기와 같다. 즉, 샘플 폭: 10 mm, 속도: 50 mm/s, 척 사이 거리: 100 mm으로 했다.

한편, 피가공물로서 사용하는 폴리스타이렌(두께 100μm)의 인장강도에 관해서도 측정했다. 그 결과, 인장강도는 44 MPa였다. 또한, 인장강도의 비를 구하였 더니 0.48였다.

계속해서, 폴리스타이렌의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 탑재한 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리스타이렌 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리스타이렌으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 4-1)

본 비교예 4-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 4-1과 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리스타이렌(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하면, 폴리스타이렌의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

(비교예 4-2)

본 비교예 4-2에 있어서는, 점착 시이트로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(두께 100μm, 이하 PET로 약기함)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 4-1과 같이 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, PET의 인장강도는 220 MPa이며, 점착 시이트/피가공물의 인장강도의 비는 5였다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 폴리스타이렌은 절단되어 있지만 점착 시이트의 손상도 크고, 점착 시이트와 폴리스타이렌 사이에 점착 시이트의 분해물 잔사를 포함하는 기포가 발생하여 있었다. 또한, 점착 시이트를 박리하여 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 분해물 잔사가 다량으로 부착하여 있는 것이 확인되었다.

(실시예 4-2)

본 실시예 4-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름(두께 50μm)을 사용하여, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 100μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 4-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름을 이용한 점착 시이트의 인장강도는 17 MPa였다.

(실시예 4-3)

본 실시예 4-3에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리프로필렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌의 3층으로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 기재로서 이용한 것 외에는, 상기 실시예 4-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 본 실시예 4-3에 따른 점착 시이트의 인장강도는 35 MPa였다.

[실시예 5]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 E 및 E'에 대응한다.

(실시예 5-1)

두께가 100μm인 폴리에틸렌 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다.

아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시아크릴레이트, 및 아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시켜 이루어지는 아크릴계 폴리머(수평균분자량 약 80만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 80중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 184)를 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 닛폰폴리우레탄제) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

한편, 합성한 아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 이하의 방법으로 측정했다. 즉, 합성한 (메트)아크릴계 폴리머를 THF에 0.1 wt%로 용해시켜, GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 이용하여 폴리스타이렌 환산에 의해 수평균분자량을 측정했다. 측정 조건은, GPC 장치: 도소제, HLC-8120 GPC, 컬럼: 도소제, (GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR), 유량: 0.8 ml/min, 농도: 0.1 wt%, 주입량: 100㎕, 컬럼온도: 40℃, 용리액: THF로 했다.

다음으로, 폴리에틸렌 필름에서는 탄소원자의 결합 에너지의 그룹 파라미터의 최소치, 즉 총 결합 에너지 A를 평가하였더니, 1172 kJ/mol였다.

다음으로, 피가공물로서 사용하는 폴리이미드(두께 100μm)의 탄소원자의 결합 에너지의 그룹 파라미터, 즉 총 결합 에너지 B를 평가하였더니, 692 kJ/mol였다. 또한, 점착 시이트/피가공물의 총 결합 에너지의 비를 구하였더니 1.7였다.

계속해서, 폴리이미드의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리이미드로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 5-1)

본 비교예 5-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 5-1과 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리이미드(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하면, 폴리이미드의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

(실시예 5-2)

본 실시예 5-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리우레탄으로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 5-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 폴리우레탄의 총 결합 에너지 A를 평가하였더니, 716 kJ/mol였다. 또한, 점착 시이트/피가공물의 총 결합 에너지의 비를 구하였더니 1.03였다.

레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것이 확인되었다. 그 후, 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 절단면 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(실시예 5-3)

본 실시예 5-3에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리에틸렌 아세트산바 이닐 공중합체로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 사용하고, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 100μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 5-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름의 총 결합 에너지 A를 평가하였더니, 962 kJ/mol였다.

(실시예 5-4)

본 실시예 5-4에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리메틸펜텐으로 이루어지는 필름(두께 100μm)을 이용한 것 외에는, 상기 실시예 5-3과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 폴리메틸펜텐으로 이루어지는 필름의 총 결합 에너지 A를 평가하였더니, 940 kJ/mol였다.

[실시예 6]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 F에 대응한다.

(실시예 6-1)

두께가 50μm인 폴리에틸렌 필름(기재)을 열분석 시스템(세이코인스트루먼츠제, DSC EXSTAR6000)을 이용하여 비열을 구하였더니, 2.3 J/g·K였다. 이 기재상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다.

아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시 아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 65/35/4/1로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(수평균분자량 약 70만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651)를 5중량부, 폴리아이소사이아네이트 화합물(상품명「콜로네이트 L」, 닛폰폴리우레탄제) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

다음으로, 피가공물로서 사용하는 폴리이미드(두께 100μm)의 비열을 측정하였더니 1.1 J/g·K였다. 또한, 점착 시이트/피가공물의 비열의 비를 구하였더니 2.1였다.

계속해서, 폴리이미드의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되 도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리스타이렌으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 6-1)

본 비교예 6-1에서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 6-1와 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리이미드(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하면, 폴리이미드의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

(비교예 6-2)

본 비교예 6-2에 있어서는, 점착 시이트로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(두께 100μm, 이하 PET로 약기함)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 6-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, PET의 비열은 0.36 J/g·K이며, 점착 시이 트/피가공물의 비열의 비는 0.33였다.

(실시예 6-2)

본 실시예 6-2에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름(두께 70μm)을 사용하고, 피가공물로서 실리콘 웨이퍼(두께 100μm)를 사용한 것 외에는, 상기 실시예 6-1과 동일하게 하여 피가공물의 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 에틸렌 아세트산바이닐 공중합체로 이루어지는 필름의 비열은 2.2 J/g·K이며, 실리콘 웨이퍼의 비열은 0.77 J/g·K였다. 또한, 비열의 비는 2.9였다.

(실시예 6-3)

본 실시예 6-3에 있어서는, 점착 시이트의 기재로서 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌으로 이루어지는 3층의 기재(두께 100μm)를 이용한 것 외에는, 상기 실시예 6-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 본 실시예에 따른 기재의 비열은 1.4 J/g·K였다. 또한, 비열의 비는 1.27였다.

[실시예 7]

이하의 각 실시예 등은, 상기 점착 시이트 G에 대응한다.

(실시예 7-1)

두께가 100μm인 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌의 3층으로 이루어지는 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 20μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 기재에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니, 80.0%였다. 또한, 점착 시이트에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니, 78.9%였다. 한편, 광투과율의 측정은, 측정 장치로서 MPS-2000(시마즈제작소)를 사용하고, 측정범위는 190 내지 800 nm으로 했다. 또한, 샘플 크기는 적당한 크기로 절단하여, 기재에 관해서는 점착제가 도포·존재하는 측으로부터, 또한 점착 시이트에 관해서는 점착제층이 형성되어 있는 측으로부터 광투과율의 측정을 실시했다.

상기 아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산뷰틸, 아크릴산에틸, 2-하이드록시 아크릴레이트 및 아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중 합하여 이루어진 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 약 80만) 100중량부에, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트 90중량부, 광중합 개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651) 5중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

한편, 합성한 아크릴계 폴리머의 중량평균분자량은, 이하의 방법으로 측정했다. 즉, GPC(겔투과 크로마토그래피)에 의해 측정하여, 표준 폴리스타이렌에 의해 환산했다. 측정 조건은, GPC 장치: HLC-8120 GPC 컬럼(도소제), 유량: 0.8 ml/min, 농도: 1.0 g/l, 주입량: 100㎕, 컬럼온도: 40℃, 용리액: THF로 했다. 또한, Mw가 50만 미만인 경우는, (GMH_HR-H)과 (GMH_HR-H)과 (G2000H_HR)를 연결하여 이용하고, Mw 50만 이상의 경우는, (G7000H_XL)과 (GMH_XL)과 (GMH_XL)를 연결하여 이용했다.

다음으로, 점착 시이트 상에, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 10mm/초의 속도로 스캔하였지만, 점착 시이트는 절단되지 않았다.

다음으로, 상기 폴리이미드 필름(두께 25μm)의 한편의 면과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터를 이용하여 접합했다. 이것을 가공 장치에서는 스테인레스제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리이미드로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 절단부 주변을 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 7-1)

본 비교예 7-1에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 7-1과 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리이미드(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 폴리이미드의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

그 후, 과망간산칼륨 수용액에 의한 스미어제거 처리에 의해 잔사 제거를 시도했다. 그러나, 분해물 잔사를 완전히 제거할 수 없었다. 또한, 절단부 주변에서 니켈이 검출되어, 스테인레스로부터의 잔사가 존재하는 것이 확인되었다.

(비교예 7-2)

본 비교예 7-2에 있어서는, 기재의 투과율이 35%인 연질 염화바이닐 필름(두께 70μm)을 사용한 것 외에는, 상기 실시예 7-1과 동일하게 하여 레이저 가공을 실시했다. 여기서, 점착 시이트의 광투과율은 34.4%(355 nm)였다. 레이저 가공 후, 피가공물 및 점착 시이트를 관찰하면, 폴리이미드 필름과 함께 점착 시이트도 절단되었다.

(실시예 7-2)

두께가 100μm인 폴리에틸렌으로 이루어지는 필름(기재) 상에, 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 30μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 기재에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 85.5%였다. 또한, 점착 시이트에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 69.7%였다.

상기 아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산에틸 50중량부, 아크릴산뷰틸 50중량부, 및 2-하이드록시아크릴레이트 16중량부로 이루어지는 배합 조성물을 톨루엔 용액중에서 공중합시켜, 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 약 50만)을 수득했다. 이 아크릴계 폴리머 100중량부에 2-메타크릴로일옥시에틸아이소사이아네이트 20중량부를 부가 반응시켜, 아크릴계 폴리머의 분자내 측쇄에 탄소-탄소 이중결합을 도입하였다(측쇄의 길이는 원자수로 13개). 이 폴리머 100중량부에, 폴리아이소사이아네이트계 가교제 1중량부(콜로네이트 L)와, 광중합 개시제로서 α-하이드록시케톤(이르가큐어 184) 3중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

한편, 폴리이미드 필름(두께 25μm)을 준비하여, 이 폴리이미드 필름 상에 두께 18μm의 구리층을 형성하여 2층으로 이루어지는 기판을 제작했다. 이 기판에 노광, 현상, 에칭 등의 공정을 실시하여 소정의 회로를 형성했다. 또한, 폴리이미 드 필름(두께 13μm) 상에, 에폭시계 접착제층(두께 15μm)을 형성하여 커버레이 필름을 수득했다. 커버레이 필름과 상기 기판을 접합하여, 피가공물로서의 가요성 프린트 기판(피가공물)을 제조했다.

계속해서, 가요성 프린트 기판과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터로써 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재하였다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 가요성 프린트 기판 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바토스캔에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고, 가요성 프린트 기판만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 가요성 프린트 기판으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(비교예 7-3)

두께가 80μm인 폴리에틸렌 필름(기재) 상에 자외선에 의한 경화가 가능한 아크릴계 접착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10 μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 기재에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 83.6%였다. 또한, 점착 시이트에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 49.6%였다.

상기 아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산메틸, 2-에틸헥실 및 아크릴산을 중량비 70/30/10로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 약 80만) 100중량부에 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트를 100중량부, 광중합 개시제로서 α-아미노케톤(이르가큐어 369)을 5중량부 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 아세트산에틸에 균일하게 용해시켜 아크릴계 점착제의 용액을 조제했다.

다음으로, 상기 실시예 7-2와 동일하게 하여 제작한 가요성 프린트 기판과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터로써 접합했다. 또한, 상기 실시예 7-2와 동일하게 하여 가요성 프린트 기판의 절단가공을 하였더니, 가요성 프린트 기판 뿐만아니라 점착 시이트도 절단되었다. 또한, 절단부 주변에서 알루미늄이 검출되어, 흡착 스테이지에 기인하는 잔사가 존재하는 것이 확인되었다.

(실시예 7-3)

두께가 80μm인 폴리에틸렌으로 이루어지는 필름(기재) 상에, 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 5μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 기재에 대하여 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 85.5%였다. 또한, 점착 시이트에 대하여 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 84.7%였다.

상기 아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산 2-에틸헥실, N-아크릴로일모폴린 및 아크릴산을 중량비 70/30/3로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 약 100만) 100중량부에, 에폭시계 가교제(테트라드 C, 미쓰비시가스화학사 제품) 2중량부, 및 아이소사이아네이트계가교제(콜로네 이트 L, 닛폰폴리우레탄사 제품) 2중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

다음으로, 피가공물로서 동박(두께 18μm)을 준비하고, 이 동박의 한편의 면과 점착 시이트를 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터로써 접합했다. 이것을, 지르코니아를 스테인레스판 용사한 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 동박 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 10 mm/초의 속도로 스캔하여 절단했다. 이 때, 점착 시이트는 절단되지 않고 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 그 후, 폴리이미드로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다. 점착 시이트가 절단되지 않기 때문에, 흡착 스테이지로부터의 오염도 확인되지 않았다.

(실시예 7-4)

실시예 7-1과 동일하게 하여 제조한 점착 시이트를, 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에 탑재하여, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 표면에 20μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 천공 가공을 실시했다. 그러나, 점착 시이트에는 개구 등은 형성되지 않았다.

한편, 피가공물로서 폴리이미드 필름(두께 25μm)을 준비하고, 이 양면에 두께 9μm의 동박을 접합하여, 양면 구리 부착 기판을 제작했다.

이 양면 구리 부착 기판과 점착 시이트를, 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터로써 접합했다. 이것을, 가공 장치에서 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 표면에 20μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 스캔하여 100μm 직경의 쓰루 홀을 형성했다. 이 때, 점착 시이트는 관통되지 않고, 피가공물만이 가공되어 있는 것을 확인했다. 한편, 천공 속도는 300구멍/초였다. 그 후, 양면 구리 부착 기판으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다.

(비교예 7-4)

본 비교예 7-4에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외에는, 상기 실시예 7-4와 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 양면 구리 부착 기판(피가공물)의 레이저 출사면측의 절단부 주변을 관찰하였더니, 양면 구리 부착 기판의 분해물 잔사 및 유리에폭시 수지제 흡착판의 분해물 잔사가 다량으로 부착했던 것이 확인되었다.

그 후, 과망간산칼륨 수용액에 의한 스미어제거 처리에 의해 잔사 제거를 시도했다. 그러나, 분해물 잔사를 완전히 제거할 수는 없었다.

(비교예 7-5)

상기 비교예 7-2에서 수득된 점착 시이트에 대하여, 상기 실시예 7-4와 동일 한 조건으로 레이저 가공을 실시하였더니, 상기 점착 시이트에 100μm ψ의 개구가 형성되었다.

또한, 상기 실시예 7-4와 동일한 조건으로 레이저 가공을 하였더니, 양면 구리 부착 기판 뿐만아니라 점착 시이트에도 관통 구멍이 형성되고, 또한 관통 구멍 내부에는 유리에폭시 수지제 기판에 기인하는 분해물이 부착하고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 7-5)

실시예 7-2와 동일하게 하여 제작한 점착 시이트를, 폴리이미드 필름(두께 50μm)에 점착제층이 접착면이 되도록 하여 접합했다. 이것을 가공장치에서는 스테인레스제 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되도록 하여 탑재했다. 또한, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 필름 표면에 집광하여 가공했다. 폴리이미드 필름에는, 입사측 개구 직경 30μm, 출사측(점착 시이트 접합된 측) 개구 직경 20μm의 관통 구멍을 형성하였다. 이 때, 점착 시이트에는 개구 등은 형성되어 있지 않았다. 그 후, 양면 구리 부착 기판으로부터 점착 시이트를 박리하여 점착 시이트 접합된 면(레이저 출사면)의 가공 구멍 주변부를 관찰하였더니, 출사측 개구부의 에지는 샤프하고, 부착물도 관찰되지 않고, 후공정에서의 스미어제거 처리도 불필요했다.

(비교예 7-6)

본 비교예 7-6에 있어서는, 점착 시이트를 붙이지 않고 레이저 가공한 것 외 에는, 상기 실시예 7-5와 동일하게 하여 피가공물의 가공을 실시했다. 폴리이미드 필름(피가공물)의 레이저 출사면측의 개구부 주변을 관찰하였더니, 개구부가 열의 영향으로 고조되어, 실용에 사용될 수 없었다.

또한, 과망간산칼륨 수용액에 의해 스미어제거 처리를 하여 잔사 제거를 시도했다. 그러나, 개구부 주변에서 니켈이 검출되어, 스테인레스제 흡착판에 기인하는 분해물 잔사가 존재하는 것이 확인되었다.

(실시예 7-6)

두께가 80μm인 폴리에틸렌 필름(기재) 상에, 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께 10μm의 점착제층을 형성하여 점착 시이트를 수득했다. 이 기재에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 81.9%였다. 또한, 점착 시이트에 대하여, 355 nm에서 광투과율을 측정하였더니 74.1%였다.

상기 아크릴계 점착제의 용액은 다음과 같이 제조했다. 즉, 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산메틸 및 아크릴산을 중량비 50/50/2로 공중합시켜 이루어진 아크릴계 폴리머(중량평균분자량 약 60만) 100중량부에, 아이소사이아네이트계 가교제(콜로네이트 L, 닛폰우레탄사 제품) 3.5중량부, 반응 촉매(OL-1, 동경화인케미칼사 제품) 0.05중량부, 가소제(아디프산 다이뷰톡시에틸) 15중량부를 배합했다. 또한, 배합한 것을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켜, 아크릴계 점착제의 용액을 제조했다.

다음으로, 피가공물로서 폴리카보네이트 필름(두께 25μm)을 준비하고, 그 한편의 면과 점착 시이트를 점착제층이 접착면이 되도록 롤 라미네이터로써 접합했 다. 이것을 가공 장치에서 흡착판을 실은 X-Y 스테이지 상에, 피가공물이 상측이 되 도록 하여 탑재했다. 또한, 마스크 이미징법에 의해, 평균 출력 5W, 반복 주파수 15kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 마스크를 통해서 조사했다. 이것에 의해, 폴리카보네이트 필름에는, 25μm 직경의 개구가 형성되었다. 또한, 점착 시이트는 절단되지 않고 피가공물만이 절단되어 있는 것을 확인했다. 한편, 레이저광의 에너지 밀도는, 피가공물 상에서 약 600 mJ/cm²으로 했다. 그 후, 폴리카보네이트 필름으로부터 점착 시이트를 박리하여, 레이저 출사측 개구부의 주변부를 관찰하였더니, 부착물은 관찰되지 않았다.

[실시예 8]

이하의 각 실시예 등은 상기 점착 시이트 H에 대응한다.

〔수평균분자량의 측정〕

합성한 (메트)아크릴계 폴리머의 수평균분자량은 이하의 방법으로 측정했다. 합성한 (메트)아크릴계 폴리머를 THF에 0.1 wt%로 용해시켜, GPC(겔투과 크로마토그래피)를 이용하여 폴리스타이렌 환산에 의해 수평균분자량을 측정했다. 자세한 측정 조건은 이하와 같다.

GPC 장치: 도소제, HLC-8120 GPC

컬럼: 도소제, (GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR)

유량: 0.8 ml/min

농도: 0.1 wt%

주입량: 100㎕

컬럼온도: 40℃

용리액: THF

〔에칭율의 측정〕

빔 정형한 YAG 레이저(최대출력 5W, 반복 주파수 30kHz)의 제 3 고조파(파장355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 탑 햇(top hat) 형상으로 집광하여, 펄스수 200(pulse)의 조건으로 기재 표면에 조사했다. 조사 후, 기재에 형성된 홈의 깊이(μm)를 광학 현미경으로 측정했다. 에칭속도는 다음 식에 의해 산출된다.

에칭 속도 = 홈 깊이(μm)/펄스수(pu1se)

또한, 상기 YAG 레이저의 에너지 플루언스는 8(J/cm²)였다. 에칭율은, 상기에칭 속도와 에너지 플루언스로부터 다음 식에 의해 산출된다.

에칭율 = 에칭 속도(μm/pu1se)/에너지 플루언스(J/cm²)

(실시예 8-1)

폴리에틸렌으로 이루어지는 기재(두께 100μm, 에칭율: 0) 상에, 자외선에 의해 경화가능한 아크릴계 점착제 용액(1)을 도포, 건조하여 점착제층(두께 10μm)을 형성하고 레이저 가공용 점착 시이트를 수득했다. 상기 레이저 가공용 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 78.9%였다.

한편, 아크릴계 점착제 용액(1)은 이하의 방법으로 제조했다. 뷰틸 아크릴레이트/에틸 아크릴레이트/2-하이드록시에틸 아크릴레이트/아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시켜 이루어지는 수평균분자량 80만의 아크릴계 폴리머 100중량부, 광중합성 화합물로서 다이펜타에리트리톨 모노하이드록시 펜타아크릴레이트 90중량부, 및 광중합개시제로서 벤질다이메틸케탈(이르가큐어 651) 5중량부를 톨루엔 650중량부에 가하여, 균일하게 용해 혼합하여 아크릴계 점착제 용액(1)을 제조했다.

두께 25μm의 폴리이미드 필름의 한 면에 상기 제조한 레이저 가공용 점착 시이트를 롤 라미네이터로써 접합하여 점착 시이트 부착 폴리이미드 필름을 제작했다. 그리고, 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 XY 스테이지 상에, 점착 시이트면을 아래로 하여 점착 시이트 부착 폴리이미드 필름을 배치했다. 파장 355 nm, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30 kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 폴리이미드 필름 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단 가공했다. 이 때, 폴리이미드 필름은 절단 했었지만, 점착 시이트는 전혀 절단되어 있지 않다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 폴리이미드 필름의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(비교예 8-1)

실시예 8-1에 있어서, 폴리이미드 필름의 한 면에 레이저 가공용 점착 시이트를 설치하지 않은 것 외에는 실시예 8-1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름에 레이저 가공을 실시했다. 그 후, 폴리이미드 필름의 레이저광 출사면측의 가공 주 변부를 관찰하였더니, 흡착판으로서 사용한 유리에폭시 수지의 분해물이 다량으로 부착하여 있었다. 또한, 스테인레스로부터 유래된 니켈도 부착하여 있었다. 그 후, 과망간산칼륨 수용액을 이용하여 스미어제거 처리를 실시했지만, 부착한 분해물을 완전히 제거할 수 없었다.

(비교예 8-2)

실시예 8-1에 있어서, 레이저 가공용 점착 시이트의 기재로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께 50μm, 에칭율: 0.76)을 이용한 것 외에는 실시예 8-1과 동일한 방법으로 폴리이미드 필름에 레이저 가공을 실시했다. 상기 레이저 가공용 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 44.9%였다. 그 결과, 폴리이미드 필름 뿐만아니라 점착 시이트도 완전히 절단되어 있었다. 그 후, 점착 시이트를 박리하여 폴리이미드 필름의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 점착 시이트나 흡착판으로부터 유래된 분해물(부착물)이 관찰되었다.

(실시예 8-2)

폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌으로 이루어지는 적층형 기재(두께 100μm, 에칭율: 0.02) 상에, 자외선에 의해 경화가능한 아크릴계 점착제 용액(2)을 도포, 건조하여 점착제층(두께 20μm)을 형성하고 레이저 가공용 점착 시이트를 수득했다. 상기 레이저 가공용 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 2.9%였다.

한편, 아크릴계 점착제 용액(2)은 이하의 방법으로 제조했다. 뷰틸 아크릴레이트/에틸 아크릴레이트/2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 중량비 50/50/16으로 공중합시켜 이루어진 수평균분자량 50만의 아크릴계 폴리머 100중량부에 대하여, 2-메타크릴로일옥시에틸아이소사이아네이트 20중량부를 부가 반응시켜, 폴리머 분자내 측쇄에 탄소-탄소 이중결합을 도입하였다(이 때의 측쇄의 길이는 원자수로 13개). 이 폴리머 100중량부, 아이소사이아네이트계 가교제(닛폰폴리우레탄제, 콜로네이트 L) 1중량부, 및 광중합 개시제로서 α-하이드록시케톤(이르가큐어 184) 3중량부를 톨루엔 350중량부에 가하여, 균일하게 용해 혼합하여 아크릴계 점착제 용액(2)을 제조했다.

두께 25μm의 폴리이미드 필름 상에 두께 18μm의 구리층을 형성한 2층 기판에, 노광·현상·에칭 공정에 의해 회로를 형성하여, 두께 13μm의 폴리이미드 필름 상에 두께 15μm의 에폭시계 점착제층을 형성한 커버레이 필름을 회로 상에 접합하여 가요성 프린트 기판을 제작했다. 제작한 가요성 프린트 기판과 상기 레이저 가공용 점착 시이트를 롤 라미네이터로써 접합하여 점착 시이트 부착 가요성 프린트 기판을 제작했다.

그리고, 알루미나제의 세라믹 흡착판을 실은 XY 스테이지 상에, 점착 시이트면을 아래로 하여 점착 시이트 부착 가요성 프린트 기판을 배치했다. 파장 355 nm, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 가요성 프린트 기판 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 20 mm/초의 속도로 스캔하여 절단 가공했다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 전혀 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면 (레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-3)

에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체로 이루어지는 기재(두께 80μm, 에칭율: 0) 상에, 자외선에 의해 경화가능한 아크릴계 점착제 용액(3)을 도포, 건조하여 점착제층(두께 5μm)을 형성하여 레이저 가공용 점착 시이트를 수득했다. 상기 레이저 가공용 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 84.7%였다.

한편, 아크릴계 점착제 용액(3)은 이하의 방법으로 제조했다. 2-에틸헥실 아크릴레이트/N-아크릴로일모폴린/아크릴산을 중량비 70/30/3로 공중합시켜 이루어진 수평균분자량 100만의 아크릴계 폴리머 100중량부, 에폭시계 가교제(미쓰비시가스화학제, 테트라드 C) 2중량부, 및 아이소사이아네이트계 가교제(닛폰폴리우레탄제, 콜로네이트 L) 2중량을 톨루엔 300중량부에 가하여, 균일하게 용해 혼합하여 아크릴계 점착제 용액(3)을 제조했다.

두께 18μm의 동박의 한 면에 상기 제작한 레이저 가공용 점착 시이트를 롤 라미네이터로써 접합하여 점착 시이트 부착 동박을 제작했다. 그리고, 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 XY 스테이지 상에, 점착 시이트면을 아래로 하여 점착 시이트 부착 동박을 배치했다. 파장 355 nm, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 동박 표면에 25μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 10 mm/초의 속도로 스캔하여 절단 가공했다. 이 때, 동박은 절단했었지만, 점착 시이트는 전혀 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 동박의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-4)

두께 25μm의 폴리이미드 필름의 양면에 두께 9μm의 동박을 접합한 양면 동박 기판의 한 면에 실시예 8-1에서 제작한 레이저 가공용 점착 시이트를 롤 라미네이터로써 접합하여 점착 시이트 부착 양면 동박 기판을 제작했다. 그리고, 유리에폭시 수지제 흡착판을 실은 XY 스테이지 상에, 점착 시이트면을 아래로 하여 점착 시이트 부착 양면 동박 기판을 배치했다. 파장 355 nm, 평균 출력 5W, 반복 주파수 30kHz의 YAG 레이저의 제 3 고조파(355 nm)를 fθ 렌즈에 의해 양면 동박기판 표면에 20μm 직경으로 집광하여, 갈바노스캐너에 의해 레이저광을 스캔하여 100μm 직경의 쓰루 홀을 형성했다. 천공 속도는 200개/초였다. 이 때, 양면 동박 기판에 형성된 구멍은 관통했었지만, 점착 시이트는 전혀 가공되어 있지 않았다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 양면 동박 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-5)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리뷰타다이엔(두께 100μm, 에칭율: 0.24)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 24.3%였 다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 8μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-6)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리메틸펜텐(두께 100μm, 에칭율: 0.14)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 77.1%였다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 3μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-7)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리노보넨(두께 100μm, 에칭율: 0.14)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 89.8%였다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 4μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-8)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리바이닐 알코올(두께 100μm, 에칭율: 0.001)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 87.7%였다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 전혀 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-9)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리우레탄(두께 100μm, 에칭율: 0.29)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 6.7%였다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 12μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

(실시예 8-10)

실시예 8-2에 있어서, 점착 시이트의 기재로서 폴리에틸렌글라이콜(두께 100μm, 에칭율: 0.05)을 이용한 것 외에는 실시예 8-2와 동일한 방법으로 가요성 프린트 기판에 레이저 가공을 실시했다. 상기 점착 시이트의 광투과율(355 nm)은 1.8%였다. 이 때, 가요성 프린트 기판은 절단했었지만, 점착 시이트는 전혀 절단되어 있지 않았다(홈 깊이: 0μm). 그 후, 점착 시이트를 박리하여 가요성 프린트 기판의 점착 시이트 접합된 면(레이저광 출사면측)의 레이저 가공 주변부를 관찰하였더니, 분해물(부착물)은 관찰되지 않았다.

상기 실시예 및 비교예로부터 자명한 바와 같이, 기재의 에칭율이 0.4 이하인 레이저 가공용 점착 시이트를 이용함으로써, 분해물에 의한 피가공물의 레이저광 출사면측 표면의 오염을 효과적으로 억제할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 레이저에 의한 가공시의 분해물 잔사, 특히 피가공물을 고정하는 스테이지로부터의 분해물 잔사의 발생을 저감하여, 피가공물과 점착 시이트 사이의, 이른바 가공 이면이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 예컨대 습식 스미어제거 등의 후공정도 생략할 수 있고, 후공정에서 필요한 폐액처리도 불필요해지고, 환경 부하의 저감에도 기여할 수 있다. 또한, 분해물의 부착을 저감할 수 있는 것으로부터 레이저광의 고파워화가 가능해져, 처리량의 향상을 꾀할 수 있다. 그 결과, 생산 효율적이고 용이하게 레이저 가공품을 제조할 수 있다. 또한, 점착 시이트는 피가공물을 접착 고정하는 점착제층을 갖추기 때문에, 예컨대 피가공물의 소정 영역을 한번에 절단 가공하여 버리는 경우에도, 가공물의 탈락을 방지할 수 있고, 취급성의 향상을 꾀할 수 있다.

Claims

레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조 방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 1로 표시되는 흡광계수의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해서 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 1
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 파장 355 nm의 레이저광에 대한 흡광계수가 20 cm^-1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 피가공물보다 굴절률이 작은 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상 기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 굴절률이 1.53 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수 과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 2로 표시되는 밀도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 2
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어진 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 밀도가 1.1 g/cm³ 미만이며, 또한 하기 수학식 2로 표시되는 밀도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 2
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 3으로 표시되는 인장강도의 비가 1 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 3
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 인장강도가 100 MPa 미만인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물 에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 4로 표시되는 총 결합 에너지의 비가 1 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 4
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 금속계 재료로 이루어지는 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되고 기재를 구성하는 탄소원자와 이것에 직접 결합하는 원자와의 결합에너지의 그룹 파라미터의 최소치가 800 kJ/mol 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에, 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물에, 상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재상에 적어도 점착제층이 설치되고 하기 수학식 5로 표시되는 비열의 비가 1 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물이 애블레이션을 일으키는 역치의 조사강도 이상이고 상기 피가공물에 관통 구멍이 형성되는 조사강도의 2배 이내의 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.

수학식 5
레이저 가공용 점착 시이트를 이용하고, 파장이 자외영역인 레이저광 또는 다광자 흡수과정을 경유한 자외영역의 광흡수를 가능하게 하는 레이저광을 피가공물에 조사하여, 상기 피가공물을 애블레이션에 의해 가공하는 레이저 가공품의 제조방법으로서,

상기 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재상에 적어도 점착제층이 설치되고 상기 레이저광의 흡수영역에서 투과율이 50% 이상인 것을 사용하여, 상기 피가공물의 레이저광 출사면측에 상기 점착제층을 통해 레이저 가공용 점착 시이트를 접합하는 공정,

상기 피가공물에 상기 레이저광을 조사하여, 상기 피가공물을 가공하는 공정, 및

상기 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 상기 피가공물로부터 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 1 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항, 제 11 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피가공물로서 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판, 반도체 패키지, 천, 가죽 또는 종이를 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 2 항, 제 4 항, 제 6 항, 제 8 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피가공물로서 반도체 웨이퍼 또는 금속 기판을 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 기재로서 폴리올레핀계 수지를 함유하여 이루어지는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 9 항에 있어서,

상기 피가공물로서 시이트 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피가공물을 가공하는 공정이 상기 피가공물을 절단 또는 천공하는 공정인 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 가공품의 제조방법에 사용되는 레이저 가공용 점착 시이트.
레이저광의 자외 흡수 애블레이션에 의해 피가공물을 가공할 때에 사용하는 레이저 가공용 점착 시이트로서, 기재 상에 적어도 점착제층이 설치되어 있고, 또한 기재 의 에칭율(에칭속도/에너지 플루언스)이 0.4〔(μm/펄스)/(J/cm²)〕 이하인 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 19 항에 있어서,

상기 기재가 폴리올레핀계 수지를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 20 항에 있어서,

상기 폴리올레핀계 수지가 폴리에틸렌인 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 20 항에 있어서,

상기 폴리올레핀계 수지의 측쇄의 작용기가 메틸렌 결합에 의해 주쇄에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 20 항에 있어서,

상기 폴리올레핀계 수지의 측쇄의 작용기가 에터 결합에 의해 주쇄에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 19 항에 있어서,

상기 기재가 폴리노보넨계 수지를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 19 항에 있어서,

상기 기재가 폴리우레탄계 수지를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
제 19 항에 있어서,

상기 기재가 폴리알킬렌글라이콜계 수지를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시이트.
피가공물의 레이저광 출사면측에 제 19 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 가공용 점착 시이트를 설치하는 공정(1), 레이저광을 조사하여 피가공물을 가공하는 공정(2), 레이저 가공용 점착 시이트를 가공후의 피가공물로부터 박리하는 공정(3)을 포함하는 레이저 가공품의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

상기 피가공물이, 시이트 재료, 회로 기판, 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기 판, 금속 기판, 반도체 레이저의 발광 또는 수광 소자 기판, MEMS 기판, 또는 반도체 패키지인 레이저 가공품의 제조방법.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 가공이 절단 또는 천공인 것을 특징으로 하는 레이저 가공품의 제조방법.