KR20090077037A - 열박리성 점착 시트 및 피착체 회수 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가요성을 갖는 피착체나 아주 작은 피착체라도 파괴되지 않고 효율적으로 박리 회수할 수 있는 열박리성 점착 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 열박리성 점착 시트는 기재의 한쪽 면에 두께(A)의 중간층과 최대 입자 직경(C)의 열팽창성 미소구를 함유하는 두께(B)의 열박리성 점착층이 이 순서로 적층된 열박리성 점착 시트로서, C≤(A+B)≤60 ㎛ 및 O.25C≤B≤O.8C의 관계를 만족하고, 또한 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력이 0.1 N/20 ㎜ 미만인 것을 특징으로 한다. 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 중심선 평균 조도(Ra)는 5 ㎛ 이하, 최대 고저차(Rmax)는 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)가 60℃ 이상 또한 두께가 50 ㎛ 이하인 기재를 사용한 것이 바람직하다.

Description

열박리성 점착 시트 및 피착체 회수 방법{HEAT-PEELABLE PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE SHEET AND METHOD OF RECOVERING ADHEREND}
본 발명은, 열박리성 점착 시트 및 그것을 사용한 피착체 회수 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가열 처리에 의해 신속하게 또한 용이하게 피착체를 박리 회수하는 방법에 관한 것이다. 또한, 이 박리 회수 방법을 이용하여 반도체 부품 및 전자 부품을 효율적으로 박리 회수하는 방법에 관한 것이다.
최근의 반도체 부품이나 전자 부품의 소형화, 박형화에 따라 이들 부품의 취급이 어려워질 뿐만 아니라, 생산성의 향상도 커다란 과제가 되고 있다. 특히, 점착 시트에 가고정된 소형 부품 또한 취약한 부품을 효율적으로 파괴되지 않게 박리 회수하는 수단은 커다란 과제이다. 소형, 박형화된 부품의 취급에 관해서는, 자연 박리 가능한 열박리성 점착 시트의 이용이 유효하다.
종래, 기판 상에 열팽창성 미소구 등의 발포제 또는 팽창제를 함유하는 점착제층을 형성한 가열 박리형 점착 시트가 알려져 있다(특허 문헌 1∼6 참조). 이 가열 박리형 점착 시트는 접착성과 사용 후의 박리성을 양립시킨 점착 시트로서, 가열에 의해 발포제 등을 발포 또는 팽창시킴으로써 접착력이 저하되고, 실리콘웨이퍼 등의 피착체로부터 용이하게 박리할 수 있다고 하는 특징을 갖는다. 특히, 열팽 창성 미소구를 이용한 가열 박리형 점착 시트는 가열에 의해 열팽창성 미소구가 팽창하고, 점착층과 피착체와의 접촉 면적이 크게 저하되어 피착체를 파괴되지 않게 회수할 수 있기 때문에, 반도체 또는 전자 부품의 제조 공정시에 있어서의 가고정 수단 등으로서 널리 이용되고 있다. 그러나, 최근의 초경량형 칩이라고 불리는 두께 40 ㎛ 이하의 가요성이 높은 반도체 칩이나, 아주 작은 부품이 피착체인 경우에는, 이 피착체가 가열 박리형 점착 시트의 가열 처리 후의 표면 요철을 쉽게 추종하기 때문에, 점착층과 피착체와의 접촉 면적이 충분히 저하되지 않고, 박리에 시간이 걸리거나, 박리할 수 없는 경우가 생기거나 하여 생산성이 현저히 저하된다고 하는 문제가 있었다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공고 소화 제51-24534호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 소화 제56-61468호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 소화 제56-61469호 공보
특허 문헌 4 : 일본 특허 공개 소화 제60-252681호 공보
특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 제2001-131507호 공보
특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 제2002-146299호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
따라서, 본 발명의 목적은 예컨대 두께 40 ㎛ 이하의 가요성을 갖는 피착체나 아주 작은 피착체라도 파괴되지 않게 효율적으로 박리 회수할 수 있는 열박리성 점착 시트 및 피착체 회수 방법을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 기재(基材), 중간층 및 열박리성 점착층으로 이루어진 열박리성 점착 시트에 있어서, 중간층의 두께와 열박리성 점착층의 두께와 이 열박리성 점착층 내에 함유되는 열팽창성 미소구의 최대 입자 직경과의 사이에 어떤 특정 관계가 성립될 때에는, 가요성을 갖는 피착체 또는 아주 작은 피착체라도 효율적으로 박리 회수되는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은, 기재의 한쪽 면에 두께(A)의 중간층과 최대 입자 직경(C)의 열팽창성 미소구를 함유하는 두께(B)의 열박리성 점착층이 이 순서로 적층된 열박리성 점착 시트로서, C≤(A+B)≤60 ㎛ 및 0.25C≤B≤0.8C의 관계를 만족하고, 또한 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력이 0.1 N/20 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 열박리성 점착 시트를 제공한다.
상기 열박리성 점착 시트에 있어서, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 중심선 평균 조도(Ra)는 5 ㎛ 이하, 최대 고저차(Rmax)는 25 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 유리 전이 온도(Tg)가 60℃ 이상 또한 두께가 50 ㎛ 이하인 기재를 사용한 것이 바람직하다.
상기 열박리성 점착 시트는 소정 형상으로 미리 절단 가공된 기재, 중간층 및 열박리성 점착층으로 이루어진 시트가 긴 세퍼레이터 상에, 상기 열박리성 점착층이 세퍼레이터 표면에 접하는 상태로 배열되고, 또한 롤형으로 권취된 형태라도 좋다.
본 발명은, 또한, 열박리성 점착층 상에 피착체가 적재된 상기 열박리성 점착 시트의 기재측 또는 피착체측으로부터 가열을 행하여 열박리성 점착층 내의 열팽창성 미소구를 팽창시킨 후, 상기 피착체를 박리 회수하는 것을 특징으로 하는 피착체 회수 방법을 제공한다.
상기 피착체로서 반도체 부품 또는 전자 부품을 사용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 점착 시트에는 점착 테이프도 포함된다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 예컨대 두께 40 ㎛ 이하라는 가요성을 갖는 초박형의 피착체나 극히 소형의 피착체에 대해서도 효율적으로 또한 파괴되지 않게 피착체를 박리 회수할 수 있다. 특히, 종래의 니들 픽업 방식으로 회수할 수 없는 취약한 반도체 칩도 고효율로 박리 회수하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 열박리성 점착 시트의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 기재
2 : 중간층
3 : 열박리성 점착층
4 : 세퍼레이터
이하에, 본 발명을 필요에 따라 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 열박리성 점착 시트의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 1의 예에서는, 기재(1)의 한쪽 면에 중간층(2)을 통해 열박리성 점착층(3)이 형성되고, 그 위에 세퍼레이터(4)가 더 적층되어 있다.
기재(1)는 열박리성 점착층(3) 등의 지지 모체가 되는 것으로, 일반적으로는 플라스틱 필름이나 시트가 이용되지만, 종이, 천, 부직포, 금속박 등, 또는 이들과 플라스틱과의 적층체, 플라스틱 필름(또는 시트)끼리의 적층체 등의 적절한 박엽체(薄葉體)를 이용할 수 있다. 기재(1)의 두께는 일반적으로는 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 1∼300 ㎛, 더욱 바람직하게는 5∼250 ㎛ 정도이지만, 이들에 한정되지 않는다.
생산성 좋게 피착체를 박리 회수하기 위해서는 열원으로부터 열박리성 점착층(3)에 효율적으로 열을 전달하여 열박리성 점착층(3)을 열팽창성 미소구의 열팽창 개시 온도 이상의 온도로 할 필요가 있다. 그 때문에, 기재(1)로서는, 열을 신속하게 열박리성 점착층(3)으로 전달할 수 있는 것으로, 또한 높은 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 기재로서, 유리 전이 온도(Tg)가 60℃ 이상, 또한 두께가 50 ㎛ 이하(예컨대 5∼50 ㎛ 정도)인 것이 적합하게 사용된다. 바람직한 기재의 예 로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름 이외에 폴리이미드, 폴리아미드 등의 플라스틱 필름, 구리, 니켈, SUS(스테인레스) 등의 금속박이나, 플라스틱 속에 금속 분말을 분산시킨 필름, 이방(異方) 도전성 필름 등을 들 수 있다. 또한, 이들 재료로 이루어진 단층 필름 이외에 이들 재료를 이용한 다층 적층 필름을 사용하여도 좋다.
중간층(2)은 열박리성 점착층(3) 내의 열팽창성 미소구의 요철을 흡수함으로써, 가열 전의 열박리성 점착층(3) 표면을 평활하게 유지하는 기능을 가짐과 동시에, 가열 후에 열팽창성 미소구의 기재(1)에 대한 발포 응력을 완화하여 기재(1)와의 투묘(投錨) 파괴를 막는 기능을 갖는다. 그 때문에, 중간층(2)은 탄성을 갖는 것이 바람직하다. 중간층(2)의 재료로서는, 예컨대, 천연 또는 합성고무계 수지, 열가소성 또는 열경화성 엘라스토머 등의 천연 또는 합성수지 이외에 고무계, 아크릴계, 비닐알킬에테르계, 실리콘계, 우레탄계 등의 감압 접착제나, 자외선 등의 에너지선으로 경화하는 에너지선 경화형 수지 또는 점착제를 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료에 수지, 가교제, 가소제, 계면활성제, 충전제 등의 적절한 개질제를 첨가할 수도 있다. 또한, 열전도성을 향상시키기 위해서 금속 분말 등을 첨가할 수도 있다. 일반적으로는, 중간층(2)은 열박리성 점착층(3)에 사용되는 점착 물질과 동일하거나 또는 유사한 재료를 사용하는 경우가 많다.
중간층(2)은 단층이어도 좋고, 다층이어도 좋다. 중간층(2)의 두께는 일반적으로는 1∼50 ㎛, 바람직하게는 3∼40 ㎛, 더욱 바람직하게는 5∼30 ㎛(특히 10∼25 ㎛) 정도이다.
중간층(2)의 형성 방법으로서는, 특별히 제한은 없으며, 중간층을 구성하는 재료를 함유하는 용액 또는 분산액을 직접 기재(1) 상에 도포하여 건조시키는 방법, 중간층을 구성하는 재료를 함유하는 용액 또는 분산액을 적절한 세퍼레이터 상에 도포하여 건조시킨 후, 기재(1) 상에 전사하는 방법 이외에 드라이 라미네이트 법, 압출법, 공압출법 등, 관용의 방법에 의해 형성할 수 있다.
열박리성 점착층(3)은 점착성을 부여하기 위한 점착제(점착 물질) 및 열박리성을 부여하기 위한 열팽창성 미소구를 함유한다. 그 때문에, 피착체 접합 후, 임의 시점에서 가열 처리를 행하여 열팽창성 미소구를 팽창시킴으로써, 피착체와의 접촉 면적을 저하시켜, 이 피착체를 박리시킬 수 있다. 열팽창성 미소구는 마이크로 캡슐화되어 있는 것이 바람직하다.
상기 점착제로서는, 가열시에 열팽창성 미소구의 팽창을 저해하지 않는 것이 바람직하다. 이러한 점착제로서 예컨대 고무계 점착제, 아크릴계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 에너지선 경화형 점착제 등을 들 수 있다. 점착제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 점착제는 점착성 성분(베이스 폴리머) 이외에 가교제(예컨대, 폴리이소시아네이트, 알킬에테르화멜라민 화합물 등), 점착 부여제[예컨대, 로진 유도체 수지, 폴리테르펜수지, 석유수지, 유용성(油溶性) 페놀수지 등], 가소제, 충전제, 노화방지제 등의 적절한 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 특히, 가소제 등의 저분자량 성분을 배합한 열박리성 점착층은 가열 후의 점착력이 낮아져서 양호한 박리성을 발현한다.
일반적으로는, 상기 점착제로서, 천연고무나 각종 합성고무를 베이스 폴리머로 한 고무계 점착제; (메트)아크릴산알킬에스테르(예컨대, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 부틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 이소노닐에스테르, 이소데실에스테르, 도데실에스테르, 트리데실에스테르, 펜타데실에스테르, 헥사데실에스테르, 헵타데실에스테르, 옥타데실에 스테르, 노나데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 C1-20 알킬에스테르 등)의 1종 또는 2종 이상을 단량체 성분으로서 이용한 아크릴계 중합체(단독 중합체 또는 공중합체)를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제 등이 이용된다.
또한, 상기 아크릴계 중합체는 응집력, 내열성, 가교성 등의 개질을 목적으로 하여, 필요에 따라, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 함유하고 있어도 좋다. 이러한 단량체 성분으로서, 예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산 등의 카르복실기 함유 모노머; 무수 말레산 등의 산 무수물 모노머; (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴산히드록시프로필 등의 히드록실기 함유 모노머; 스티렌술폰산, 알릴술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머; N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머; (메트)아크릴산아미노에틸 등의 (메트)아크릴산아미노알킬계 모노머; (메트)아크릴산메톡시에틸 등의 (메트)아크릴산알콕시알킬계 모노머; N-시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드계 모노머; N-메틸이타콘이미드 등의 이타콘이미드계 모노머; N-(메트)아크릴로일옥시메틸렌숙신이미드 등의 숙신이미드계 모노머; 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 비닐피리딘, 스티렌 등의 비닐계 모노머; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시아노아크릴레이트모노머; (메트)아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴계 모노머; (메트)아크릴산폴리에틸렌글리콜 등의 글리콜계 아크릴에스테르 모노머; (메트)아크릴산테트라히드로푸르푸릴, 불소(메트)아크릴레이트, 실리콘(메트)아크릴레이트 등의 복소환, 할로겐 원자, 규소 원자 등을 갖는 아크릴산에스테르계 모노머; 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 등의 다관능 모노머; 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌 등의 올레핀계 모노머; 비닐에테르 등의 비닐에테르계 모노머 등을 들 수 있다. 이들 단량체 성분은 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
열팽창성 미소구로서는 예컨대 이소부탄, 프로판, 펜탄 등의 저비점 물질을 탄성을 갖는 껍질(셸) 안에 내포시킨 것이 바람직하다. 상기 껍질은 열용융성 물질이나 열팽창에 의해 파괴되는 물질로 형성되는 경우가 많다. 상기 껍질을 형성하는 물질로서 예컨대 염화비닐리덴-아크릴로니트릴 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리염화비닐리덴, 폴리술폰 등을 들 수 있다. 열팽창성 미소구는 관용의 방법, 예컨대, 코아세르베이션법, 계면중합법 등에 의해 제조할 수 있다. 또한, 열팽창성 미소구에는 예컨대 마이크로스페어[상품명, 마쯔모토유시세이야꾸 가부시키가이샤 제조] 등의 시판품도 있다.
열팽창성 미소구의 배합량은 열팽창성 미소구의 입자 직경이나 열팽창률 등에도 따르지만, 일반적으로는, 점착제 100 중량부에 대하여, 1∼100 중량부, 바람직하게는 5∼75 중량부, 더욱 바람직하게는 15∼50 중량부의 범위이다.
열박리성 점착층(3)의 두께는 일반적으로는 5∼59 ㎛, 바람직하게는 10∼45 ㎛, 더욱 바람직하게는 15∼40 ㎛(특히 20∼35 ㎛) 정도이다. 두께가 너무 두꺼우면, 가열 처리 후의 박리시에 응집 파괴가 발생하여 점착제가 피착체에 잔존하여, 피착체가 오염되기 쉬어진다. 한편, 점착제의 두께가 너무 얇으면, 가열 처리에 의한 열팽창성 점착층(3)의 변형도가 작아 접착력이 원활히 저하되기 어려워지거나, 첨가하는 열팽창성 미소구의 입자 직경을 과도하게 작게 할 필요가 생긴다.
열박리성 점착층(3)의 형성 방법으로서는, 예컨대, 필요에 따라 용매를 이용하여 점착제, 열팽창성 미소구를 함유하는 코팅액을 조제하고, 이것을 중간층(2) 상에 직접 도포하는 방법, 적당한 세퍼레이터(박리지 등) 상에 상기 코팅액을 도포하여 열박리성 점착층을 형성하고, 이것을 중간층(2) 상에 전사하는 방법 등 중 어느 방법을 채용할 수도 있다. 가열 전의 열박리성 점착층(3)의 평활성의 관점에서 후자인 전사법이 보다 바람직하다.
세퍼레이터(4)로서는, 관용의 박리지 등을 사용할 수 있다. 세퍼레이터(4)는 열박리성 점착층(3)의 보호재로서 이용되며, 점착 시트를 피착체에 점착시킬 때에 박리된다. 세퍼레이터(4)를 반드시 마련해야 하는 것은 아니다.
본 발명의 열박리성 점착 시트는 소정 형상으로 미리 절단 가공된 기재, 중간층 및 열박리성 점착층으로 이루어진 시트가 긴(통상, 폭이 넓은) 세퍼레이터 상에, 상기 열박리성 점착층이 세퍼레이터 표면에 접하는 상태로 배열되고, 또한 롤형으로 권취되어 있는 형태라도 좋다.
또한, 열박리성 점착층(3)은 기재(1)의 한 면뿐만 아니라, 양면에 형성할 수도 있다. 열박리성 점착층(3)을 기재(1)의 양면에 형성하는 경우에는, 중간층(2)을 기재(1)의 한 면 또는 양면에 개재시킬 수 있다. 또한, 기재(1)의 한쪽 면에 열박리성 점착층(3)을 형성하고, 다른 쪽 면에 열팽창성 미소구를 함유하지 않는 통상 의 접착층을 형성할 수도 있다. 또한, 기재와 중간층(2) 사이, 중간층(2)과 열박리성 점착층(3) 사이 등에 언더코트층, 접착제층 등의 박층을 형성하여도 좋다.
본 발명의 중요한 특징은 기재의 한쪽 면에 두께 A(㎛)의 중간층과 최대 입자 직경 C(㎛)의 열팽창성 미소구를 함유하는 두께 B(㎛)의 열박리성 점착층이 이 순서로 적층된 열박리성 점착 시트에 있어서, 하기 수학식 1 및 2의 관계를 만족하고, 또한 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력이 0.1 N/20 ㎜ 미만인 점에 있다.
C≤(A+B)≤60 ㎛
0.25C≤B≤0.8C
이러한 열박리성 점착 시트에 따르면, 피착체에 대한 가열 전의 우수한 접착성과, 가요성을 갖는 피착체(예컨대, 두께 30 ㎛ 정도의 반도체 실리콘 칩 등)나 극소의 피착체에 대한 가열 후의 양호한 박리성을 양립시킬 수 있다. 수학식 1과 같이, 중간층(2)과 열박리성 점착층(3)과의 총 두께(A+B)를 열팽창성 미소구의 최대 입자 직경 C와 동일하거나 그것보다 크게 함으로써, 가열 전의 열박리성 점착층 표면의 평활성을 유지할 수 있고, 피착체에 대한 양호한 접착성을 확보할 수 있다. A+B가 C보다 작은 경우에는, 가열 전의 열박리성 점착층 표면의 평활성이 손상되기 때문에, 취약한 피착체를 접합시킬 때에 피착체에 균열이 발생하는 등의 문제를 야기한다. 또한, 중간층(2)과 열박리성 점착층(3)과의 총 두께(A+B)를 60 ㎛ 이하로 함으로써, 열팽창성 미소구의 열팽창을 신속하게 할 수 있음과 동시에, 열팽창 후에 열박리성 점착층이 크게 변형되기 때문에, 피착체를 회수할 때의 얼라인먼트를 정확하게 할 수 있다.
또한, 수학식 2와 같이, 열박리성 점착층(3)의 두께 B를 열팽창성 미소구의 최대 입자 직경 C의 0.25배∼0.8배의 범위로 조정함으로써, 가요성을 갖는 극박의 피착체나 극소의 피착체에 대하여 양호한 열박리성을 발현한다. B가 0.8C를 초과하면, 가열 후의 열박리성 점착층의 표면 조도가 커져 가요성이 있는 피착체의 경우에는, 점착층 표면의 요철을 따라 양호한 박리성을 얻을 수 없다. 한편, B가 0.25C를 하회하면, 가열 후에, 열박리성 점착층과 피착체 사이에서의 접촉 면적의 저하가 일어나지 않아 박리 불량이 된다.
가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력이 0.1 N/20 ㎜ 이상이면, 피착체의 박리성이 뒤떨어져서 피착체를 효율적으로 박리 회수할 수 없다. 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력은, 예컨대, 열박리성 점착층의 두께, 열박리성 점착층을 구성하는 점착제나 첨가제(가교제, 점착 부여제 등)의 종류나 양, 열팽창성 미소구의 종류나 양 등에 따라 조정할 수 있다.
또한, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 5 ㎛ 이하, 특히 4.5 ㎛ 이하, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 최대 고저차(Rmax)가 25 ㎛ 이하, 특히 23 ㎛ 이하이면, 가요성이 있는 피착체에 있어서도, 열처리 후의 열박리성 점착층의 요철로의 추종을 대폭 억제할 수 있다. 상기 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 중심선 평균 조도(Ra) 및 최대 고저차(Rmax)는 열박리성 점착층의 두께와 이 점착층에 첨가하는 열팽창성 미소구의 입자 직경 등을 적절하게 선택함으로써 조정할 수 있다.
본 발명의 피착체 회수 방법에서는, 열박리성 점착층 상에 피착체가 적재된 상기 열박리성 점착 시트의 기재측(점착층이 형성되어 있지 않은 측) 또는 피착체측으로부터 가열을 행하여 열박리성 점착층 내의 열팽창성 미소구를 팽창시킨 후, 상기 피착체를 박리 회수한다. 피착체로서는 예컨대 반도체 부품(반도체 웨이퍼, 칩 등), 전자 부품(세라믹 콘덴서, 발진자) 등이 사용된다.
가열 처리는 통상 기재의 점착층이 형성되어 있지 않은 면 또는 피착체에 열원을 접촉시킴으로써 행해진다. 열은 기재 또는 피착체로부터 열박리성 점착층으로 전도하여 열박리성 점착층 내의 열팽창성 미소구가 팽창되고, 이것에 따라 이 점착층이 팽창 변형되어 접착력이 저하 내지 상실된다. 열원으로서는, 핫 플레이트, 드라이어, 적외선 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 가열 조건으로서는 피착체의 종류나 면적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 열팽창성 미소구의 팽창 개시 온도보다도 50℃ 이상 고온으로 가열하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 예컨대 두께 30 ㎛의 8인치 실리콘웨이퍼의 경우, 3초 이내로 원활하게 박리할 수 있다. 또한, 피착체는 일괄적으로 박리하여도 좋고, 또한 열박리성 점착층 상에 배열한 개개의 부품을 하나씩 가열 박리하여도 좋다. 박리 회수의 방법은 특별히 한정되지 않고, 흡착 콜릿을 이용하는 방법 등의 관용 방법을 채용할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
제1 실시예
두께 25 ㎛의 폴리이미드 필름 기재(상품명 「캡톤 H100」, 듀퐁케미컬 제조, Tg 300℃ 이상) 상에 아크릴 폴리머 A[2-에틸헥실아크릴레이트/에틸아크릴레이트/2-히드록시에틸아크릴레이트(중량비: 50/50/4) 공중합체] 100 중량부, 이소시아네이트계 가교제[상품명 「콜로네이트 L」, 니혼폴리우레탄 가부시키가이샤 제조] 3 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 두께 25 ㎛의 중간층을 형성하였다.
별도, 실리콘 이형(離型) 처리된 폴리에스테르 필름 상에 상기 아크릴 폴리머 A 100 중량부, 열팽창성 미소구 A[상품명 「마쯔모토마이크로스페어 F-301D」, 마쯔모토유시세이야꾸 가부시키가이샤 제조; 팽창 개시 온도 90℃, 메디안 직경 11.5 ㎛, 최대 입자 직경 42 ㎛] 40 중량부, 이소시아네이트계 가교제[상품명 「콜로네이트 L」, 니혼폴리우레탄 가부시키가이샤 제조] 4 중량부, 가소제[상품명 「모노사이저 W-700」, 다이니폰잉크 가부시키가이샤 제조] 10 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 세퍼레이터가 부착된 열박리성 점착층을 제작하고, 이것을 상기 중간층이 형성된 기재의 중간층측에 접합시켜 열박리성 점착 시트(A)를 얻었다. 열박리성 점착층의 두께는 30 ㎛이며, 점착 시트의 총 두께는 80 ㎛이다.
제2 실시예
두께 25 ㎛의 폴리이미드 기재 대신에 두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재(Tg 68℃)를 사용한 것 이외에는 제1 실시예와 동일한 조작을 행하여 총 두 께 93 ㎛의 열박리성 점착 시트(B)를 얻었다.
제1 비교예
두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 상에 제1 실시예와 동일한 아크릴폴리머 A 100 중량부, 제1 실시예와 동일한 이소시아네이트계 가교제 3 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 두께 13 ㎛의 중간층을 형성하였다.
별도, 실리콘 이형 처리된 폴리에스테르 필름 상에 상기 아크릴 폴리머 A 100 중량부, 제1 실시예와 동일한 열팽창성 미소구 A 30 중량부, 제1 실시예와 동일한 이소시아네이트계 가교제 3.5 중량부, 로진에스테르계 점착 부여제 4 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 세퍼레이터가 부착된 열박리성 점착층을 제작하고, 이것을 상기 중간층이 형성된 기재의 중간층측에 접합시켜 열박리성 점착 시트(C)를 얻었다. 열박리성 점착층의 두께는 37 ㎛이며, 점착 시트의 총 두께는 88 ㎛이다.
제2 비교예
두께 38 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 상에 제1 실시예와 동일한 아크릴 폴리머 A 100 중량부, 제1 실시예와 동일한 이소시아네이트계 가교제 1 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 두께 13 ㎛의 중간층을 형성하였다.
별도, 실리콘 이형 처리된 폴리에스테르 필름 상에 상기 아크릴 폴리머 A 100 중량부, 제1 실시예와 동일한 열팽창성 미소구 A 30 중량부, 제1 실시예와 동일한 이소시아네이트계 가교제 2 중량부, 테르펜페놀계 점착 부여제 20 중량부를 함유하는 톨루엔 용액을 도포, 건조시켜 세퍼레이터가 부착된 열박리성 점착층을 제작하고, 이것을 상기 중간층이 형성된 기재의 중간층측에 접합시켜 열박리성 점착 시트(D)를 얻었다. 열박리성 점착층의 두께는 37 ㎛이며, 점착 시트의 총 두께는 88 ㎛이다.
평가 시험
실시예 및 비교예에서 얻어진 열박리성 점착 시트의 가열 전 및 가열 후의 점착력, 이 점착 시트의 가열 후의 점착층의 표면 조도(중심선 평균 조도 및 최대 고저차) 및 가열 박리성을 이하의 방법에 의해 측정, 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(점착력)
폭 20 ㎜의 열박리성 점착 시트의 열박리성 점착층에 폭 30 ㎜, 두께 25 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 접합시켜, 그 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 박리 각도 180°, 박리 속도 300 ㎜/min로 박리할 때의 하중을 측정하였다(가열 전의 점착력). 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 접합은 2 kgf 고무 롤러를 사용하여 접합 속도 300 mm/min로 1왕복시켜 행하였다.
또한, 점착 시트를 100℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열한 후, 상기와 동일하게 하여 가열 후의 점착력을 측정하였다.
(표면 조도)
100℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열 처리한 열박리성 점착 시트의 열박리성 점착층 표면에 실리콘수지(상품명 「#6810」, 도레이·다우코닝 제조)를 적하하여 진공 탈포(脫泡) 후, 85℃의 열풍 건조기 속에서 30분간 프리 경화하여 열박 리성 점착 시트를 박리한 후에, 실리콘수지를 150℃의 열풍 건조기 속에서 30분간 본 경화하고, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 복제를 얻었다. 그 복제의 표면 조도[중심선 평균 조도(Ra), 최대 고저차(Rmax)]를 표면 조도 측정기[상품명 「P-11」, Tencor 제조]를 사용하여 측정하였다.
(가열 박리성)
열박리성 점착 시트의 열박리성 점착층 표면에 사방 1 ㎜×1 ㎜, 두께 30 ㎛의 실리콘 칩을 접합시켜 동 사이즈의 마이크로 히터(온도 180℃ 및 300℃)에 의해 기재측에서 가열하여 열박리성 점착층을 발포시키고, 흡착 콜릿으로 실리콘 칩을 픽업하여 픽업 성공률을 구하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
중간층의 두께 A(㎛) 25 25 13 13
열박리성 점착층의 두께 B(㎛) 30 30 37 37
열팽창성 미소구의 최대 입경 C(㎛) 42 42 42 42
A+B 55 55 50 50
B/C 0.71 0.71 0.88 0.88
점착력 (N/20 mm) 가열전 1.05 1.05 2.5 4.8
가열후 0.00 0.00 0.01 0.02
표면 조도 (㎛) Ra 4.25 4.25 5.87 5.01
Rmax 22.07 22.07 27.76 31.40
가열 박리성 180℃ 가열시간(ms) 141 220 220 220
픽업성공율(%) 100 100 75 45
300℃ 가열시간(ms) 85 - - -
픽업성공율(%) 100 - - -
(평가 결과)
표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 해당하는 제1 실시예 및 제2 실시예의 열박리성 점착 시트는 양호한 가열 박리성을 나타내는 데 비하여 열박리성 점착층의 두께(B)가 0.8×열팽창성 미소구의 최대 입자 직경(C)보다 큰 제1 비교예 및 제2 열박리성 점착 시트에서는, 픽업할 수 없는 칩이 많았다. 또한, 기재로서 폴리이미드를 사용한 제1 실시예의 열박리성 점착 시트에서는, 300℃로 가열할 수 있어 매우 고속으로 칩의 픽업을 행할 수 있다.
소형, 박형화된 반도체 부품이나 전자 부품, 특히, 점착 시트에 가고정된 소형 부품 또한 취약한 부품을, 효율적으로 파괴되지 않게 박리 회수할 수 있어 취급이 어려운 소형, 박형화된 반도체 부품이나 전자 부품의 생산에 적용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 기재의 한쪽 면에 두께(A)의 중간층과 최대 입자 직경(C)의 열팽창성 미소구를 함유하는 두께(B)의 열박리성 점착층이 이 순서로 적층된 열박리성 점착 시트로서, C≤(A+B)≤60 ㎛ 및 0.25C≤B≤0.8C의 관계를 만족하고, 또한 가열 처리 후의 열박리성 점착층의 점착력이 0.1 N/20 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 열박리성 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 중심선 평균 조도(Ra)가 5 ㎛ 이하인 것인 열박리성 점착 시트.
  3. 제1항에 있어서, 가열 처리 후의 열박리성 점착층 표면의 최대 고저차(Rmax)가 25 ㎛ 이하인 것인 열박리성 점착 시트.
  4. 제1항에 있어서, 유리 전이 온도(Tg)가 60℃ 이상이고 또한 두께가 50 ㎛ 이하인 기재를 사용한 것인 열박리성 점착 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 소정 형상으로 미리 절단 가공된 기재, 중간층 및 열박리성 점착층으로 이루어진 시트가 긴 세퍼레이터 상에, 상기 열박리성 점착층이 세퍼레이터 표면에 접하는 상태로 배열되고, 또한 롤형으로 권 취되어 있는 것인 열박리성 점착 시트.
  6. 열박리성 점착층 상에 피착체가 적재된 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재한 열박리성 점착 시트의 기재측 또는 피착체측으로부터 가열을 행하여 열박리성 점착층 내의 열팽창성 미소구를 팽창시킨 후, 상기 피착체를 박리 회수하는 것을 특징으로 하는 피착체 회수 방법.
  7. 제6항에 있어서, 피착체가 반도체 부품 또는 전자 부품인 것인 피착체 회수 방법.
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