KR20180048569A - 점착 시트 - Google Patents

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KR20180048569A
KR20180048569A KR1020187001419A KR20187001419A KR20180048569A KR 20180048569 A KR20180048569 A KR 20180048569A KR 1020187001419 A KR1020187001419 A KR 1020187001419A KR 20187001419 A KR20187001419 A KR 20187001419A KR 20180048569 A KR20180048569 A KR 20180048569A
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가즈히로 기쿠치
다카시 스기노
야스노리 가라사와
에미 후치
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린텍 가부시키가이샤
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Abstract

점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 점착 시트(10)로서, 상기 점착 시트(10)는, 기재(11)와 점착제층(12)을 구비하고, 상기 점착제층(12)의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하인 점착 시트.

Description

점착 시트
본 발명은 점착 시트에 관한 것이다.
근년, 실장 기술에 있어서, 칩 사이즈 패키지(Chip Size Package; CSP) 기술이 주목받고 있다. 이 기술 중, 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package; WLP)로 대표되는 기판을 사용하지 않는 칩만의 형태의 패키지에 대해서는, 소형화와 고집적의 면에서 특히 주목받고 있다.
이와 같은 WLP의 제조 방법에 있어서는, 종래, 기판 위에 고정하는 칩을, 별도의 지지체 위에 고정하는 것이 필요해진다. 그래서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 금속제의 리드 프레임을 사용하지 않는 무기판 반도체 칩을 수지 밀봉할 때 접착하여 사용되는 점착 테이프가 기재되어 있다. 특허문헌 1에는, 유리 전이 온도가 180℃를 초과하는 기재층의 편면 또는 양면에, 180℃에서의 탄성률이 1.0×105Pa 이상인 점착제층을 형성하여 이루어지는 점착 테이프가 기재되어 있다.
일본 특허공개 제2012-062372호 공보
예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 점착 시트를 사용하는 경우에는, 반도체 소자의 회로면이, 점착 시트의 점착제층에 고정되게 된다. 반도체 소자의 회로면에는, 반도체 소자의 주연부에, 다이싱 라인 등의 단차부가 있다. 그리고, 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때에는, 밀봉 수지가 단차부와 점착제층의 간극을 매립하게 된다.
그러나, 밀봉 수지의 종류에 따라서는, 밀봉 수지가 단차부와 점착제층의 간극을 매립할 수 없어, 공극이 생긴다는 사실을 알게 되었다. 그리고, 이러한 공극이 생기면, 반도체 소자의 회로면의 평활성이 불충분해져서, 회로면의 패턴 형성 시에 문제가 발생할 우려가 있다. 그래서, 점착 시트에는, 밀봉 수지가 단차부와 점착제층의 간극을 매립하기 쉽다는 성질(이하, '필링성'이라 칭하는 경우가 있음)이 요구된다.
본 발명의 목적은, 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때의 필링성이 우수한 점착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 점착 시트로서, 상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고, 상기 점착제층의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하인 점착 시트가 제공된다.
본 발명의 일 형태에 따른 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층에 대한 1-브로모나프탈렌의 접촉각이 65° 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따른 점착 시트에 있어서, 상기 기재의 100℃에서의 저장 탄성률은 1×107Pa 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따른 점착 시트에 있어서, 상기 점착제층은 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따른 점착 시트에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 단량체로 하는 아크릴계 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 따른 점착 시트에 있어서, 상기 실리콘계 점착제 조성물은 부가 중합형 실리콘 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때의 필링성이 우수한 점착 시트를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트의 단면 개략도이다.
도 2a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2c는, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2d는, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 2e는, 본 발명의 실시 형태에 따른 점착 시트를 사용한 반도체 장치의 제조 공정의 일부를 설명하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 밀봉 공정 후의 반도체 소자를 나타내는 단면도이다.
〔실시 형태〕
(점착 시트)
도 1에는, 본 실시 형태의 점착 시트(10)의 단면 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트(10)는, 기재(11) 및 점착제층(12)을 갖는다. 점착제층(12)의 위에는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 박리 시트(RL)가 적층되어 있다.
기재(11)는, 제1 기재면(11a), 및 제1 기재면(11a)과는 반대측의 제2 기재면 (11b)을 갖는다. 점착 시트(10)의 형상은, 예를 들어 시트상, 테이프상, 라벨상 등 모든 형상을 취할 수 있다.
(기재)
기재(11)는, 점착제층(12)을 지지하는 부재이다.
기재(11)로서는, 예를 들어 합성 수지 필름 등의 시트 재료 등을 사용할 수 있다. 합성 수지 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메트)아크릴산에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카르보네이트 필름, 폴리이미드 필름 및 불소 수지 필름 등을 들 수 있다. 그 밖에, 기재(11)로서는, 이들의 가교 필름 및 적층 필름 등을 들 수 있다.
기재(11)는 폴리에스테르계 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 폴리에스테르계 수지를 주성분으로 하는 재료란, 기재를 구성하는 재료 전체의 질량에서 차지하는 폴리에스테르계 수지의 질량 비율이 50질량％ 이상인 것을 의미한다. 폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 수지, 및 이들 수지의 공중합 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 수지인 것이 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 보다 바람직하다.
기재(11)로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 및 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 보다 바람직하다. 폴리에스테르 필름에 함유하는 올리고머로서는, 폴리에스테르 형성성 단량체, 이량체 및 삼량체 등에서 유래한다.
기재(11)의 100℃에서의 저장 탄성률의 하한은, 가공 시의 치수 안정성의 관점에서, 1×107Pa 이상이 바람직하고, 1×108Pa 이상인 것이 보다 바람직하다. 기재(11)의 100℃에서의 저장 탄성률의 상한은, 가공 적성의 관점에서 1×1012Pa 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 저장 탄성률은, 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여, 비틀림 전단법에 의해 주파수 1㎐로 측정한 값이다.
측정하는 기재를 폭 5㎜, 길이 20㎜로 절단하고, 점탄성 측정 기기(티·에이·인스트루먼트사 제조, DMAQ800)를 사용하여, 주파수 11㎐, 인장 모드에 의한 100℃의 저장 점탄성을 측정하였다.
제1 기재면(11a)은, 점착제층(12)과의 밀착성을 높이기 위해서, 프라이머 처리, 코로나 처리 및 플라스마 처리 등 중 적어도 어느 것의 표면 처리가 실시되어도 된다. 기재(11)의 제1 기재면(11a)에는, 점착제가 도포되어 점착 처리가 실시되어 있어도 된다. 기재의 점착 처리에 사용되는 점착제로서는, 예를 들어 아크릴계, 고무계, 실리콘계 및 우레탄계 등의 점착제를 들 수 있다.
기재(11)의 두께는 10㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하며, 20㎛ 이상 250㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(점착제층)
본 실시 형태에 있어서는, 점착제층(12)의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하인 것이 필요하다. 점착제층(12)의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하이면, 점착 시트(10) 위의 반도체 소자를 밀봉할 때의 필링성이 우수하여, 점착 시트(10) 위의 반도체 소자를 밀봉할 때에 밀봉 수지가 반도체 소자의 단차부와 점착제층의 간극을 매립할 수 있다.
또한, 점착제층의 표면 자유 에너지는 12mJ/㎡ 이상 21.5mJ/㎡ 이하인 것이 보다 바람직하다.
점착제층(12)의 표면 자유 에너지는, 다음에 나타내는 방법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 접촉각 측정 장치(교와가이멘가가쿠사 제조의 「DM701」)를 사용하여, 점착제층(12)에 대한 물, 디요오도메탄 및 1-브로모나프탈렌의 접촉각을 측정한다. 각각의 액적의 양은 2μL로 하였다. 그리고, 이들의 측정값으로부터, 기타자키·하타케법에 의해, 표면 자유 에너지를 산출할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 필링성의 관점에서, 1-브로모나프탈렌의 접촉각은 65° 이상인 것이 바람직하고, 67° 이상인 것이 바람직하며, 68° 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이들 표면 자유 에너지 및 접촉각의 값을 조정하는 방법으로서는, 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 점착제층(12)에서 사용하는 점착제 조성물의 조성을 변경함으로써, 표면 자유 에너지 및 접촉각의 값을 조정할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 점착제층(12)은 점착제 조성물을 포함하고 있다. 이 점착제 조성물에 포함되는 점착제로서는, 특별히 한정되지 않으며, 여러 종류의 점착제를 점착제층(12)에 적용할 수 있다. 점착제층(12)에 포함되는 점착제로서는, 예를 들어 고무계, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계 및 우레탄계를 들 수 있다. 또한, 점착제의 종류는, 용도 및 접착되는 피착체의 종류 등을 고려하여 선택된다. 점착제층(12)은 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는 것이 바람직하다.
·아크릴계 점착제 조성물
점착제층(12)이 아크릴계 점착제 조성물을 포함하는 경우, 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 단량체로 하는 아크릴계 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 점착제층(12)이 아크릴계 점착제 조성물을 포함하는 경우, 아크릴계 공중합체와 점착 보조제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 단량체로 하는 공중합체인 것이 바람직하다. 점착 보조제는, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 단량체로 한다고 함은, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는 아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 50질량％ 이상인 것을 의미한다. 본 실시 형태에 있어서는, 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래하는 공중합체 성분의 비율은 50질량％ 이상 95질량％ 이하인 것이 바람직하고, 60질량％ 이상 95질량％ 이하인 것이 바람직하고, 80질량％ 이상 95질량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 85질량％ 이상 93질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래하는 공중합체 성분의 비율이 50질량％ 이상이면, 가열 후에 점착력이 너무 높아지지 않아, 피착체로부터 점착 시트를 보다 박리하기 쉬워지고, 80질량％ 이상이면 더욱 박리하기 쉬워진다. 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래하는 공중합체 성분의 비율이 95질량％ 이하이면 초기 밀착력이 부족해서 가열 시에 기재가 변형되거나, 그 변형에 의해 점착 시트가 피착체로부터 박리되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실 이외의 공중합체 성분의 종류 및 수는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 공중합체 성분으로서는, 반응성의 관능기를 갖는 관능기 함유 단량체가 바람직하다. 제2 공중합체 성분의 반응성 관능기로서는, 후술하는 가교제를 사용하는 경우에는, 당해 가교제와 반응할 수 있는 관능기인 것이 바람직하다. 이 반응성 관능기는, 예를 들어 카르복실기, 수산기, 아미노기, 치환 아미노기 및 에폭시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하고, 카르복실기 및 수산기 중 적어도 어느 치환기인 것이 보다 바람직하며, 카르복실기인 것이 더욱 바람직하다.
카르복실기를 갖는 단량체(카르복실기 함유 단량체)로서는, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산 및 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 카르복실산을 들 수 있다. 카르복실기 함유 단량체 중에서도, 반응성 및 공중합성의 관점에서, 아크릴산이 바람직하다. 카르복실기 함유 단량체는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수산기를 갖는 단량체(수산기 함유 단량체)로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 3-히드록시프로필, (메트)아크릴산 2-히드록시부틸, (메트)아크릴산 3-히드록시부틸 및 (메트)아크릴산 4-히드록시부틸 등의 (메트)아크릴산히드록시알킬에스테르 등을 들 수 있다. 수산기 함유 단량체 중에서도, 수산기의 반응성 및 공중합성의 관점에서, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸이 바람직하다. 수산기 함유 단량체는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「(메트)아크릴산」은, 「아크릴산」 및 「메타크릴산」의 양쪽을 나타내는 경우에 사용하는 표기이며, 다른 유사 용어에 대해서도 마찬가지이다.
에폭시기를 갖는 아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 글리시딜아크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 기타 공중합체 성분으로서는, 알킬기의 탄소수가 2 내지 20인 (메트)아크릴산알킬에스테르를 들 수 있다. (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산프로필, (메트)아크릴산n-부틸, (메트)아크릴산n-펜틸, (메트)아크릴산n-헥실, 메타크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산n-데실, (메트)아크릴산n-도데실, (메트)아크릴산미리스틸, (메트)아크릴산팔미틸, (메트)아크릴산스테아릴 등을 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴산알킬에스테르 중에서도, 점착성을 보다 향상시키는 관점에서, 알킬기의 탄소수가 2 내지 4인 (메트)아크릴산에스테르가 바람직하고, (메트)아크릴산n-부틸이 보다 바람직하다. (메트)아크릴산알킬에스테르는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
아크릴계 공중합체에 있어서의 기타 공중합체 성분으로서는, 예를 들어 알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르, 지방족환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 방향족환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 비가교성의 아크릴아미드, 비가교성의 3급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르, 아세트산비닐및 스티렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 어느 단량체에서 유래하는 공중합체 성분을 들 수 있다.
알콕시알킬기 함유 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산메톡시메틸, (메트)아크릴산메톡시에틸, (메트)아크릴산에톡시메틸, 및 (메트)아크릴산에톡시에틸을 들 수 있다.
지방족환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 시클로헥실을 들 수 있다.
방향족환을 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 페닐을 들 수 있다.
비가교성의 아크릴아미드로서는, 예를 들어 아크릴아미드및 메타크릴아미드를 들 수 있다.
비가교성의 3급 아미노기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)에틸 및 (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노)프로필, 4-(메트)아크릴로일모르폴린을 들 수 있다.
이들 단량체는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 제2 공중합체 성분으로서, 카르복실기 함유 단량체 또는 수산기 함유 단량체가 바람직하고, 아크릴산이 보다 바람직하다. 아크릴계 공중합체가, 아크릴산 2-에틸헥실 유래의 공중합체 성분 및 아크릴산 유래의 공중합체 성분을 포함하는 경우, 아크릴계 공중합체 전체의 질량에서 차지하는 아크릴산 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.1질량％ 이상 0.5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 아크릴산의 비율이 1질량％ 이하이면 점착제 조성물에 가교제가 포함되는 경우에 아크릴계 공중합체의 가교가 너무 빠르게 진행되는 것을 방지할 수 있다.
아크릴계 공중합체는, 2종류 이상의 관능기 함유 단량체 유래의 공중합체 성분을 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 아크릴계 공중합체는 3원계 공중합체여도 되고, 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 단량체 및 수산기 함유 단량체를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체가 바람직하고, 이 카르복실기 함유 단량체는 아크릴산인 것이 바람직하며, 수산기 함유 단량체는 아크릴산 2-히드록시에틸인 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래하는 공중합체 성분의 비율이 80질량％ 이상 95질량％ 이하이고, 아크릴산 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1질량％ 이하이며, 잔부가 아크릴산 2-히드록시에틸 유래의 공중합체 성분인 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 30만 이상 200만 이하인 것이 바람직하고, 60만 이상 150만 이하인 것이 보다 바람직하며, 80만 이상 120만 이하인 것이 더욱 바람직하다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 Mw가 30만 이상이면, 피착체에 대한 점착제의 잔사 없이 박리할 수 있다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 Mw가 200만 이하이면 피착체에 확실하게 부착할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량 Mw는, 겔 투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography; GPC)법에 의해 측정되는 표준 폴리스티렌 환산값이다.
아크릴계 공중합체는, 전술한 각종 원료 단량체를 사용하여, 종래 공지의 방법에 따라서 제조할 수 있다.
아크릴계 공중합체의 공중합 형태는 특별히 한정되지 않으며, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 또는 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 된다.
본 실시 형태에 있어서, 점착제 조성물 중의 아크릴계 공중합체의 함유율은 40질량％ 이상 90질량％ 이하인 것이 바람직하고, 50질량％ 이상 90질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
점착 보조제는, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함하는 것이 바람직하다. 점착제 조성물이 반응성 점착 보조제를 포함하고 있으면, 풀(糊) 잔류를 감소시킬 수 있다. 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율은, 3질량％ 이상 50질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이상 30질량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제 조성물 중의 점착 보조제의 함유율이 3질량％ 이상이면, 풀 잔류의 발생을 억제할 수 있고, 50질량％ 이하이면 점착력의 저하를 억제할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함한다고 함은, 점착 보조제 전체의 질량에서 차지하는 반응성기를 갖는 고무계 재료의 질량 비율이 50질량％를 초과하는 것을 의미한다. 본 실시 형태에 있어서는, 점착 보조제에 있어서의 반응성기를 갖는 고무계 재료의 비율은 50질량％ 초과인 것이 바람직하고, 80질량％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 점착 보조제가 실질적으로 반응성기를 갖는 고무계 재료로 이루어지는 것도 바람직하다.
반응성기로서는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 바람직하다. 고무계 재료가 갖는 반응성기는 1종류여도, 2종류 이상이어도 된다. 수산기를 갖는 고무계 재료는, 전술한 반응성기를 더 갖고 있어도 된다. 또한, 반응성기의 수는, 고무계 재료를 구성하는 1 분자 중에 1개여도, 2개 이상이어도 된다.
고무계 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리부타디엔계 수지, 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 바람직하고, 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물이 보다 바람직하다.
폴리부타디엔계 수지로서는, 1,4-반복 단위를 갖는 수지, 1,2-반복 단위를 갖는 수지, 및 1,4-반복 단위 및 1,2-반복 단위의 양쪽을 갖는 수지를 들 수 있다. 본 실시 형태의 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 이들 반복 단위를 갖는 수지의 수소화물도 포함한다.
폴리부타디엔계 수지, 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물은, 양쪽 말단에 각각 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 양쪽 말단의 반응성기는 동일해도 상이해도 된다. 양쪽 말단의 반응성기는, 수산기, 이소시아네이트기, 아미노기, 옥시란기, 산 무수물기, 알콕시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관능기인 것이 바람직하고, 수산기인 것이 바람직하다. 폴리부타디엔계 수지, 및 폴리부타디엔계 수지의 수소 첨가물에 있어서는, 양쪽 말단이 수산기인 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 공중합체 및 점착 보조제 외에, 추가로 가교제를 배합한 조성물을 가교시켜 얻어지는 가교물을 포함하는 것도 바람직하다. 또한, 점착제 조성물의 고형분은, 실질적으로 전술한 바와 같이 전술한 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 가교시켜 얻어지는 가교물로 이루어지는 것도 바람직하다. 여기서, 실질적으로라 함은, 불가피하게 점착제에 혼입되어버리는 미량의 불순물을 제외하고, 점착제 조성물의 고형분이 당해 가교물만으로 이루어지는 것을 의미한다.
가교제로서는, 예를 들어 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제, 금속 킬레이트계 가교제, 아민계 가교제 및 아미노 수지계 가교제를 들 수 있다. 이들 가교제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
점착제 조성물의 내열성 및 점착력을 향상시키는 관점에서, 이들 가교제 중에서도, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제(이소시아네이트계 가교제)가 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제로서는, 예를 들어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트 및 리신이소시아네이트 등의 다가 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다.
또한, 다가 이소시아네이트 화합물은, 전술한 화합물의 트리메틸올프로판 어덕트형 변성체, 물과 반응시킨 뷰렛형 변성체, 또는 이소시아누레이트환을 갖는 이소시아누레이트형 변성체여도 된다.
본 명세서에 있어서, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 주성분으로 하는 가교제란, 가교제를 구성하는 성분 전체의 질량에서 차지하는 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 질량 비율이 50질량％ 이상인 것을 의미한다.
점착제 조성물 중의 가교제 함유량은, 아크릴계 공중합체 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1질량부 이상 20질량부 이하, 보다 바람직하게는 1질량부 이상 15질량부 이하, 더욱 바람직하게는 5질량부 이상 10질량부 이하이다. 점착제 조성물 중의 가교제 함유량이 이와 같은 범위 내이면, 점착제 조성물을 포함하는 층(점착제층)과 피착체(예를 들어, 기재)의 접착성을 향상시킬 수 있고, 점착 시트의 제조 후에 점착 특성을 안정화시키기 위한 양생 기간을 단축할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 점착제 조성물의 내열성의 관점에서, 이소시아네이트계 가교제는, 이소시아누레이트환을 갖는 화합물(이소시아누레이트형 변성체)인 것이 더욱 바람직하다. 이소시아누레이트환을 갖는 화합물은, 아크릴계 공중합체의 수산기 당량에 대하여, 0.7당량 이상 1.5당량 이하 배합되어 있는 것이 바람직하다. 이소시아누레이트환을 갖는 화합물의 배합량이 0.7당량 이상이면, 가열 후에 점착력이 너무 높아지지 않아, 점착 시트를 박리하기 쉬워져서 풀 잔류를 감소시킬 수 있다. 이소시아누레이트환을 갖는 화합물의 배합량이 1.5당량 이하이면 초기 점착력이 너무 낮아지는 것을 방지하거나, 부착성의 저하를 방지하거나 할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 점착제 조성물이 가교제를 포함하는 경우, 점착제 조성물은 가교 촉진제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 가교 촉진제는, 가교제의 종류 등에 따라 적절히 선택해서 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 점착제 조성물이, 가교제로서 폴리이소시아네이트 화합물을 포함하는 경우에는, 유기 주석화합물 등의 유기 금속 화합물계의 가교 촉진제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
·실리콘계 점착제 조성물
점착제층(12)이 실리콘계 점착제 조성물을 포함하는 경우, 실리콘계 점착제 조성물은 부가 중합형 실리콘 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 부가 중합형 실리콘 수지를 포함하는 실리콘계 점착제 조성물을 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물이라고 칭한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은 주제(主劑) 및 가교제를 함유한다. 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 저온에서의 1차 경화만으로 사용하는 것이 가능하며, 고온에서의 2차 경화를 필요로 하지 않는다는 이점이 있다. 덧붙여서 말하자면, 종래의 과산화물 경화형 실리콘계 점착제는 150℃ 이상과 같은 고온에서의 2차 경화를 필요로 한다.
따라서, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 사용함으로써, 비교적 저온에서의 점착 시트의 제조가 가능하게 되어, 에너지 경제성이 우수하며, 또한 비교적 내열성이 낮은 기재(11)를 사용하여 점착 시트(10)를 제조하는 것도 가능하게 된다. 또한, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제와 같이 경화 시에 부생물을 발생하지 않으므로, 악취 및 부식 등의 문제도 없다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 통상 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 혼합물을 포함하는 주제 및 히드로실릴기(SiH기) 함유 가교제, 및 필요에 따라 사용되는 경화 촉매를 포함한다.
실리콘 수지 성분은, 오르가노클로로실란 및 오르가노알콕시실란을 가수분해한 후, 탈수 축합 반응을 행함으로써 얻어지는 망상 구조의 오르가노폴리실록산이다.
실리콘 고무 성분은, 직쇄 구조를 갖는 디오르가노폴리실록산이다.
오르가노기로서는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 모두, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기 등이다. 전술한 오르가노기는 일부, 비닐기, 헥세닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 옥테닐기, (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일메틸기, (메트)아크릴로일프로필기 및 시클로헥세닐기와 같은 불포화기 로 치환되어 있다. 공업적으로 입수가 용이한 비닐기를 갖는 오르가노기가 바람직하다. 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 불포화기와 히드로실릴기와의 부가 반응에 의해 가교가 진행되어 망상 구조가 형성되고, 점착성이 발현한다.
비닐기와 같은 불포화기의 수는, 오르가노기 100개에 대하여, 통상 0.05개 이상 3.0개 이하, 바람직하게는 0.1개 이상 2.5개 이하이다. 오르가노기 100개에 대한 불포화기의 수를 0.05개 이상으로 함으로써, 히드로실릴기와의 반응성이 저하되어 경화하기 어려워지는 것을 방지하여 적당한 점착력을 부여할 수 있다. 오르가노기 100개에 대한 불포화기의 수를 3.0개 이하로 함으로써, 점착제의 가교 밀도가 높아져서 점착력 및 응집력이 커져 피착면에 악영향을 주는 것을 방지한다.
전술한 바와 같은 오르가노폴리실록산으로서는, 구체적으로는, 신에쓰 가가쿠 고교사 제조의 KS-3703(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 0.6개인 것), 도레이·다우코닝사 제조의 BY23-753(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 0.1개인 것) 및 BY24-162(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 1.4개인 것) 등이 있다. 또한, 도레이·다우코닝사 제조의 SD4560PSA, SD4570PSA, SD4580PSA, SD4584PSA, SD4585PSA, SD4587L 및 SD4592PSA 등도 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 실리콘 수지 성분인 오르가노폴리실록산은, 통상 실리콘 고무 성분과 혼합하여 사용되지만, 실리콘 고무 성분으로서는, 신에쓰 가가쿠 고교사 제조의 KS-3800(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 7.6개인 것), 도레이·다우코닝사 제조의 BY24-162(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 1.4개인 것), BY24-843(불포화기를 갖지 않음), 및 SD-7292(비닐기의 수가 메틸기 100개에 대하여 5.0개인 것) 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같은 부가 반응형 실리콘의 구체예는, 예를 들어 일본 특허공개 평10-219229호 공보에 기재되어 있다.
가교제는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분의 비닐기와 같은 불포화기 1개에 대하여, 통상, 규소 원자에 결합한 수소 원자 0.5개 이상 10개 이하, 바람직하게는 1개 이상 2.5개 이하가 되도록 배합한다. 0.5개 이상으로 함으로써, 비닐기와 같은 불포화기와 히드로실릴기의 반응이 완전하게는 진행되지 않아 경화 불량이 되는 것을 방지한다. 10개 이하로 함으로써, 가교제가 미반응에 의해 잔존하여 피착면에 악영향을 주는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물은, 전술한 부가 반응형 실리콘 성분(실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분을 포함하는 주제), 및 가교제와 함께, 경화 촉매를 함유하고 있는 것도 바람직하다.
이 경화 촉매는, 실리콘 수지 성분 및 실리콘 고무 성분 중의 불포화기와 가교제 중의 Si-H기와의 히드로실릴화 반응을 촉진시키기 위해서 사용된다.
경화 촉매로서는, 백금계의 촉매, 즉, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 염화백금산과 알코올 용액과의 반응물, 염화백금산과 올레핀 화합물과의 반응물, 염화백금산과 비닐기 함유 실록산 화합물과의 반응물, 백금-올레핀 착체, 백금-비닐기 함유 실록산 착체, 및 백금-인 착체 등을 들 수 있다. 전술한 바와 같은 경화 촉매의 구체예는, 예를 들어 일본 특허공개 제2006-28311호 공보 및 일본 특허공개 평10-147758호 공보에 기재되어 있다.
보다 구체적으로는, 시판품으로서 도레이·다우코닝사 제조의 SRX-212, 및 신에쓰 가가쿠 고교사 제조의 PL-50T 등을 들 수 있다.
경화 촉매의 배합량은 백금분으로서, 실리콘계 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 합계량에 대하여, 통상 5ppm 이상 2000ppm 이하, 바람직하게는 10ppm 이상 500ppm 이하이다. 5ppm 이상으로 함으로써, 경화성이 저하되어 가교 밀도의 저하, 즉, 점착력 및 응집력(유지력)이 저하되는 것을 방지하고, 2000ppm 이하로 함으로써, 비용 상승을 방지함과 함께 점착제층의 안정성을 유지할 수 있으며, 또한 과잉으로 사용된 경화 촉매가 피착면에 악영향을 주는 것을 방지한다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에 있어서는, 전술한 각 성분을 배합함으로써 상온에서도 점착력이 발현되지만, 부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물을 기재(11) 또는 후기하는 박리 시트에 도포하고, 기재(11)와 박리 시트를 접합한 후, 가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교제에 의한 가교 반응을 촉진시키는 것이 점착력의 안정성의 면에서 바람직하다.
가열에 의해 가교 반응을 촉진시키는 경우의 가열 온도는 통상은, 60℃ 이상 140℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이상 130℃ 이하이다. 60℃ 이상으로 가열함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여, 점착력이 불충분해지는 것을 방지하고, 140℃ 이하로 가열함으로써 기재 시트에 열 수축 주름이 발생하거나, 열화되거나, 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
활성 에너지선을 조사하여 가교 반응을 촉진시키는 경우, 전자파 또는 하전 입자선 중에서 에너지 양자를 갖는 활성 에너지선, 즉, 자외선 등의 활성 광 또는 전자선 등을 이용할 수 있다. 전자선을 조사하여 가교시키는 경우, 광중합 개시제를 필요로 하지 않지만, 자외선 등의 활성 광을 조사하여 가교시키는 경우에는, 광중합 개시제를 존재시키는 것이 바람직하다.
자외선 조사시키는 경우의 광중합 개시제로서는, 특별히 제한은 없으며, 종래, 자외선 경화형 수지에 관용되고 있는 광중합 개시제 중에서 임의의 광중합 개시제를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인류, 벤조페논류, 아세토페논류, α-히드록시케톤류, α-아미노케톤류, α-디케톤류, α-디케톤디알킬아세탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 기타 화합물 등을 들 수 있다.
이들 광중합 개시제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또한, 그 사용량은, 주제로서 사용되는 상기 부가 반응형 실리콘 성분과 가교제의 합계량 100질량부에 대하여, 통상 0.01질량부 이상 30질량부 이하, 바람직하게는 0.05질량부 이상 20질량부 이하의 범위에서 선정된다.
가열 또는 활성 에너지선을 조사하여 가교함으로써, 안정된 점착력을 갖는 점착 시트가 얻어진다.
활성 에너지선의 하나인 전자선을 조사하여 가교하는 경우의 전자선 가속 전압은, 일반적으로는 130㎸ 이상 300㎸ 이하, 바람직하게는 150㎸ 이상 250㎸ 이하이다. 130㎸ 이상의 가속 전압으로 조사함으로써, 실리콘 수지 성분과 실리콘 고무 성분의 가교가 부족하여, 점착력이 불충분해지는 것을 방지할 수 있어, 300㎸ 이하의 가속 전압으로 조사함으로써 점착제층 및 기재 시트가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 빔 전류의 바람직한 범위는 1㎃ 이상 100㎃ 이하이다.
조사되는 전자선의 선량은 1Mrad 이상 70Mrad 이하가 바람직하고, 2Mrad 이상 20Mrad 이하가 더욱 바람직하다. 1Mrad 이상의 선량으로 조사함으로써 점착제층 및 기재 시트가 열화되거나 변색되거나 하는 것을 방지하고, 가교 부족에 의해 점착성이 불충분해지는 것을 방지할 수 있다. 70Mrad 이하의 선량으로 조사함으로써, 점착제층이 열화되거나 변색되는 것에 의한 응집력의 저하를 방지하고, 기재 시트가 열화되거나 수축되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
자외선 조사의 경우의 조사량으로서는, 적절히 선택되지만, 광량은 100mJ/㎠이상 500mJ/㎠ 이하, 조도는 10mW/㎠ 이상 500mW/㎠ 이하이다.
가열 및 활성 에너지선의 조사는 산소에 의한 반응 저해를 방지하기 위해서, 질소 분위기하에서 행하는 것이 바람직하다.
점착제층(12)의 두께는, 점착 시트(10)의 용도에 따라서 적절히 결정된다. 본 실시 형태에 있어서, 점착제층(12)의 두께는 5㎛ 이상 60㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 점착제층(12)의 두께가 너무 얇으면, 반도체 칩의 회로면의 요철에 점착제층(12)이 추종할 수 없어 간극이 발생할 우려가 있다. 그 간극에 층간 절연재 및 밀봉 수지 등이 들어가 칩 회로면의 배선 접속용 전극 패드가 막힐 우려가 있다. 점착제층(12)의 두께가 5㎛ 이상이면, 칩 회로면의 요철에 점착제층(12)이 추종하기 쉬워져서, 간극의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 점착제층(12)의 두께가 너무 두꺼우면, 반도체 칩이 점착제층에 침입해버려, 반도체 칩 부분과, 반도체 칩을 밀봉하는 수지 부분과의 단차가 발생할 우려가 있다. 이러한 단차가 발생하면 재배선 시에 배선이 단선될 우려가 있다. 점착제층(12)의 두께가 60㎛ 이하이면 단차가 발생하기 어려워진다.
점착제 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 기타 성분이 포함되어 있어도 된다. 점착제 조성물에 포함될 수 있는 기타 성분으로서는, 예를 들어 유기 용매, 난연제, 점착 부여제, 자외선 흡수제, 광안정제, 산화 방지제, 대전 방지제, 방부제, 방미제, 가소제, 소포제, 착색제, 필러 및 습윤성 조정제 등을 들 수 있다.
부가 반응형 실리콘계 점착제 조성물에는, 첨가제로서, 폴리디메틸실록산 및 폴리메틸페닐실록산과 같은 비반응성의 폴리오르가노실록산이 포함되어 있어도 된다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 보다 구체적인 예로서는, 예를 들어 이하와 같은 점착재 조성물의 예를 들 수 있지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 단량체 및 수산기 함유 단량체를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이며, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함하고, 상기 가교제가 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 카르복실기 함유 단량체 및 수산기 함유 단량체를 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이며, 상기 점착 보조제가 양쪽 말단 수산기 수소화폴리부타디엔이며, 상기 가교제가 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 및 아크릴산 2-히드록시에틸을 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이며, 상기 점착 보조제가, 반응성기를 갖는 고무계 재료를 주성분으로서 포함하고, 상기 가교제가 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 일례로서, 아크릴계 공중합체와, 점착 보조제와, 가교제를 포함하고, 상기 아크릴계 공중합체가, 적어도 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산 및 아크릴산 2-히드록시에틸을 공중합하여 얻어지는 아크릴계 공중합체이며, 상기 점착 보조제가 양쪽 말단 수산기 수소화폴리부타디엔이며, 상기 가교제가 이소시아네이트계 가교제인 점착제 조성물을 들 수 있다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 이들 예에 있어서는, 상기 아크릴계 공중합체에 있어서의 아크릴산 2-에틸헥실에서 유래하는 공중합체 성분의 비율이 80질량％ 이상 95질량％ 이하이고, 카르복실기 함유 단량체 유래의 공중합체 성분의 질량 비율이 1질량％ 이하이며, 잔부가 다른 공중합체 성분인 것이 바람직하고, 다른 공중합체 성분으로서는, 수산기 함유 단량체 유래의 공중합체 성분을 포함하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 점착제 조성물의 이들 예에 있어서는, 이 점착제 조성물을 사용하여 점착제층을 형성한 경우, 이 점착제층의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하이다.
(박리 시트)
박리 시트(RL)로서는, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 취급 용이성의 관점에서, 박리 시트(RL)는, 박리 기재와, 박리 기재의 위에 박리제가 도포되어 형성된 박리제층을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 박리 시트(RL)는, 박리 기재의 편면에만 박리제층을 구비하고 있어도 되며, 박리 기재의 양면에 박리제층을 구비하고 있어도 된다. 박리 기재로서는, 예를 들어, 종이 기재, 이 종이 기재에 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지를 라미네이트한 라미네이트지, 및 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 종이 기재로서는, 글라신지, 코팅지 및 캐스트 코팅지 등을 들 수 있다. 플라스틱 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 및 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다. 박리제로서는, 예를 들어 올레핀계 수지, 고무계 엘라스토머(예를 들어, 부타디엔계 수지, 이소프렌계 수지 등), 장쇄 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지 및 실리콘계 수지를 들 수 있다.
박리 시트(RL)의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 박리 시트(RL)의 두께는, 통상 20㎛ 이상 200㎛ 이하이고, 25㎛ 이상 150㎛ 이하인 것이 바람직하다.
박리제층의 두께는 특별히 한정되지 않는다. 박리제를 포함하는 용액을 도포해서 박리제층을 형성하는 경우, 박리제층의 두께는 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.03㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
박리 기재로서 플라스틱 필름을 사용하는 경우, 당해 플라스틱 필름의 두께는 3㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 5㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 실시 형태에 따른 점착 시트(10)는, 가열 후에, 다음과 같은 점착력을 나타내는 것이 바람직하다. 우선, 점착 시트(10)를 피착체(구리박 또는 폴리이미드 필름)에 접착시키고 100℃ 및 30분간의 조건에서 가열하고, 계속해서 180℃ 및 30분간의 조건에서 가열하고, 190℃ 및 1시간의 조건에서 더 가열한 후, 점착제층(12)의 구리박에 대한 실온에서의 점착력, 및 점착제층(12)의 폴리이미드 필름에 대한 실온에서의 점착력이, 각각 0.7N/25㎜ 이상 2.0N/25㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 가열을 행한 후의 점착력이 0.7N/25㎜ 이상이면, 가열에 의해 기재 또는 피착체가 변형된 경우에 점착 시트(10)가 피착체로부터 박리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가열 후의 점착력이 2.0N/25㎜ 이하이면 박리력이 너무 높아지지 않아, 점착 시트(10)를 피착체로부터 박리하기 쉽다. 또한, 본 명세서에 있어서 실온이란, 22℃ 이상 24℃ 이하의 온도이다. 본 명세서에 있어서, 점착력은 180° 박리법에 의해, 인장 속도 300㎜/분, 점착 시트의 폭 25㎜로 측정한 값이다.
(점착 시트의 제조 방법)
점착 시트(10)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어, 점착 시트(10)는 다음과 같은 공정을 거쳐서 제조된다. 우선, 기재(11)의 제1 기재면(11a) 위에 점착제 조성물을 도포하여, 도막을 형성한다. 이어서, 이 도막을 건조시켜서 점착제층(12)을 형성한다. 그 후, 점착제층(12)을 덮도록 박리 시트(RL)를 접착한다.
또한, 점착 시트(10)의 다른 제조 방법으로서는, 다음과 같은 공정을 거쳐 제조된다. 우선, 박리 시트(RL) 위에 점착제 조성물을 도포하여, 도막을 형성한다. 이어서, 도막을 건조시켜서 점착제층(12)을 형성하고, 이 점착제층(12)에 기재(11)의 제1 기재면(11a)을 접합한다.
점착제 조성물을 도포하여 점착제층(12)을 형성하는 경우, 유기 용매로 점착제 조성물을 희석하여 코팅액을 조제해서 사용하는 것이 바람직하다. 유기 용매로서는, 예를 들어 톨루엔, 아세트산에틸 및 메틸에틸케톤 등을 들 수 있다. 코팅액을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 도포 방법으로서는, 예를 들어, 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법 및 그라비아 코트법 등을 들 수 있다.
유기 용매 및 저비점 성분이 점착제층(12)에 잔류하는 것을 방지하기 위해서, 코팅액을 기재(11) 또는 박리 시트(RL)에 도포한 후, 도막을 가열하여 건조시키는 것이 바람직하다. 또한, 점착제 조성물에 가교제가 배합되어 있는 경우에는, 가교 반응을 진행시켜서 응집력을 향상시키기 위해서도, 도막을 가열하는 것이 바람직하다.
(점착 시트의 사용)
점착 시트(10)는, 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용된다. 점착 시트(10)는, 금속제 리드 프레임에 탑재되지 않고, 점착 시트(10) 위에 접착된 상태의 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 점착 시트(10)는, 금속제 리드 프레임에 탑재된 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 것이 아니라, 점착제층(12)에 접착된 상태의 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 것이 바람직하다. 금속제 리드 프레임을 사용하지 않고 반도체 소자를 패키징하는 형태로서는,패널 스케일 패키지(Panel Scale Package; PSP) 및 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package; WLP)를 들 수 있다.
점착 시트(10)는, 복수의 개구부가 형성된 프레임 부재를 점착 시트(10)에 접착시키는 공정과, 상기 프레임 부재의 개구부에서 노출되는 점착제층(12)에 반도체 칩을 접착시키는 공정과, 상기 반도체 칩을 밀봉 수지로 덮는 공정과, 상기 밀봉 수지를 열경화시키는 공정을 갖는 프로세스에 있어서 사용되는 것이 바람직하다.
(반도체 장치의 제조 방법)
본 실시 형태에 따른 점착 시트(10)를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법을 설명한다.
도 2a 내지 도 2e에는, 본 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법을 설명하는 개략도가 도시되어 있다. 또한, 도면에 있어서는, 설명을 용이하게 하기 위해서 확대 또는 축소를 하여 도시한 부분이 있다.
본 실시 형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 점착 시트(10)에 복수의 개구부(21)가 형성된 프레임 부재(20)를 접착시키는 공정(점착 시트 접착 공정)과, 프레임 부재(20)의 개구부(21)에서 노출되는 점착제층(12)에 반도체 칩(CP)을 접착시키는 공정(본딩 공정)과, 반도체 칩(CP)을 밀봉 수지(30)로 덮는 공정(밀봉 공정)과, 밀봉 수지(30)를 열경화시키는 공정(열경화 공정)을 실시한다. 필요에 따라서, 열경화 공정 후에, 밀봉 수지(30)로 밀봉된 밀봉체(50)에 보강 부재(40)를 접착시키는 공정(보강 부재 접착 공정)을 실시해도 된다.
이하에 각 공정에 대하여 설명한다.
·점착 시트 접착 공정
도 2a에는, 점착 시트(10)의 점착제층(12)에 프레임 부재(20)를 접착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시 형태에 따른 프레임 부재(20)는, 격자 형상으로 형성되고, 복수의 개구부(21)를 갖는다. 프레임 부재(20)는, 내열성을 갖는 재질로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 프레임 부재(20)의 재질로서는, 예를 들어 구리 및 스테인리스 등의 금속, 및 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지 등을 들 수 있다.
개구부(21)는, 프레임 부재(20)의 표리면을 관통하는 구멍이다. 개구부(21)의 형상은, 반도체 칩(CP)을 프레임 내에 수용 가능하면, 특별히 한정되지 않는다. 개구부(21)의 구멍 깊이도, 반도체 칩(CP)을 수용 가능하면, 특별히 한정되지 않는다.
·본딩 공정
도 2b에는, 점착제층(12)에 반도체 칩(CP)을 접착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
프레임 부재(20)에 점착 시트(10)를 접착시키면, 각각의 개구부(21)에 있어서 개구부(21)의 형상에 따라서 점착제층(12)이 노출된다. 각 개구부(21)의 점착제층(12)에 반도체 칩(CP)을 접착시킨다. 반도체 칩(CP)을, 그 회로면을 점착제층(12)으로 덮도록 접착시킨다.
반도체 칩(CP)의 제조는, 예를 들어 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하는 백그라인드 공정, 및 반도체 웨이퍼를 개편화(個片化)하는 다이싱 공정을 실시함으로써 제조한다. 다이싱 공정에서는, 반도체 웨이퍼를 다이싱 시트의 접착제층에 접착시키고, 다이싱 소 등의 절단 수단을 이용하여 반도체 웨이퍼를 개편화함으로써 반도체 칩(CP)(반도체 소자)이 얻어진다.
다이싱 장치는 특별히 한정되지 않으며 공지의 다이싱 장치를 사용할 수 있다. 또한, 다이싱의 조건에 대해서도 특별히 한정되지 않는다. 또한, 다이싱 블레이드를 사용하여 다이싱하는 방법 대신에, 레이저 다이싱법 또는 스텔스 다이싱법 등을 이용해도 된다.
다이싱 공정 후, 다이싱 시트를 연신하여 복수의 반도체 칩(CP) 간의 간격을 넓히는 익스팬드 공정을 실시해도 된다. 익스팬드 공정을 실시함으로써, 콜릿 등의 반송 수단을 이용하여 반도체 칩(CP)을 픽업할 수 있다. 또한, 익스팬드 공정을 실시함으로써, 다이싱 시트의 접착제층의 접착력이 감소하여, 반도체 칩(CP)을 픽업하기 쉬워진다.
다이싱 시트의 접착제 조성물 또는 접착제층에 에너지선 중합성 화합물이 배합되어 있는 경우에는, 다이싱 시트의 기재측으로부터 접착제층에 에너지선을 조사하여, 에너지선 중합성 화합물을 경화시킨다. 에너지선 중합성 화합물을 경화시키면, 접착제층의 응집력이 높아져서, 접착제층의 접착력을 저하시킬 수 있다. 에너지선으로서는, 예를 들어 자외선(UV) 및 전자선(EB) 등을 들 수 있으며, 자외선이 바람직하다. 에너지선의 조사는, 반도체 웨이퍼의 접착 후, 반도체 칩의 박리(픽업) 전의 어느 단계에서 행해도 된다. 예를 들어, 다이싱 전 혹은 후에 에너지선을 조사해도 되고, 익스팬드 공정 후에 에너지선을 조사해도 된다.
·밀봉 공정 및 열경화 공정
도 2c에는, 점착 시트(10)에 접착된 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 밀봉하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
밀봉 수지(30)의 재질은 열경화성 수지이며, 예를 들어 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 밀봉 수지(30)로서 사용되는 에폭시 수지에는, 예를 들어 페놀 수지, 엘라스토머, 무기 충전재 및 경화 촉진제 등이 포함되어 있어도 된다.
밀봉 수지(30)로 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 덮는 방법은 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서는, 시트상의 밀봉 수지(30)를 사용한 형태를 예로 들어 설명한다. 시트상의 밀봉 수지(30)를 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 덮도록 적재하고, 밀봉 수지(30)를 가열 경화시켜서 밀봉 수지층(30A)을 형성한다. 이와 같이 하여, 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)가 밀봉 수지층(30A)에 매립된다. 시트상의 밀봉 수지(30)를 사용하는 경우에는, 진공 라미네이트법에 의해 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 밀봉하는 것이 바람직하다. 이 진공 라미네이트법에 의해, 반도체 칩(CP)과 프레임 부재(20) 사이에 공극이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 진공 라미네이트법에 의한 가열 경화의 온도 조건 범위는, 예를 들어 80℃ 이상 120℃ 이하이다.
밀봉 공정에서는, 시트상의 밀봉 수지(30)가 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지 시트에 지지된 적층 시트를 사용해도 된다. 이 경우, 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 덮도록 적층 시트를 적재한 후, 수지 시트를 밀봉 수지(30)로부터 박리하고, 밀봉 수지(30)를 가열 경화시켜도 된다. 이러한 적층 시트로서는, 예를 들어 ABF 필름(아지노모토 파인테크노(주) 제조)을 들 수 있다.
반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 밀봉하는 방법으로서는, 트랜스퍼 몰드법을 채용해도 된다. 이 경우, 예를 들어 밀봉 장치의 금형 내부에, 점착 시트(10)에 접착된 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 수용한다. 이 금형의 내부에 유동성의 수지 재료를 주입하고, 수지 재료를 경화시킨다. 트랜스퍼 몰드법의 경우, 가열 및 압력의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 트랜스퍼 몰드법에 있어서의 통상의 조건의 일례로서, 150℃ 이상의 온도와, 4MPa 이상 15MPa 이하의 압력을 30초 이상 300초 이하 동안 유지한다. 그 후, 가압을 해제하고, 밀봉 장치로부터 취출해서 오븐 내에 정치하여, 150℃ 이상을 2시간 이상 15시간 이하 유지한다. 이와 같이 하여, 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)를 밀봉한다.
전술한 밀봉 공정에 있어서 시트상의 밀봉 수지(30)를 사용하는 경우, 밀봉 수지(30)를 열경화시키는 공정(열경화 공정) 전에, 제1 가열 프레스 공정을 실시해도 된다. 제1 가열 프레스 공정에 있어서는, 밀봉 수지(30)로 피복된 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20) 부착 점착 시트(10)를 양면으로부터 판상 부재 사이에 끼워 넣고, 소정의 온도, 시간 및 압력의 조건하에서 프레스한다. 제1 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 밀봉 수지(30)가 반도체 칩(CP)과 프레임 부재(20)의 공극에도 충전되기 쉬워진다. 또한, 가열 프레스 공정을 실시함으로써, 밀봉 수지(30)에 의해 구성되는 밀봉 수지층(30A)의 요철을 평탄화할 수도 있다. 판상 부재로서는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
열경화 공정 후, 점착 시트(10)를 박리하면, 밀봉 수지(30)로 밀봉된 반도체 칩(CP) 및 프레임 부재(20)가 얻어진다. 이하, 이것을 밀봉체(50)라 칭하는 경우가 있다.
·보강 부재 접착 공정
도 2d에는, 밀봉체(50)에 보강 부재(40)를 접착시키는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
점착 시트(10)를 박리한 후, 노출된 반도체 칩(CP)의 회로면에 대하여 재배선층을 형성하는 재배선 공정 및 범프 부착 공정이 실시된다. 이러한 재배선 공정 및 범프 부착 공정에서의 밀봉체(50)의 취급성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라서, 밀봉체(50)에 보강 부재(40)를 접착시키는 공정(보강 부재 접착 공정)을 실시해도 된다. 보강 부재 접착 공정을 실시하는 경우에는, 점착 시트(10)를 박리하기 전에 실시하는 것이 바람직하다. 도 2d에 도시한 바와 같이, 밀봉체(50)는, 점착 시트(10) 및 보강 부재(40)에 의해 끼워진 상태로 지지되어 있다.
본 실시 형태에서는, 보강 부재(40)는, 내열성의 보강판(41)과, 내열성의 접착층(42)을 구비한다.
보강판(41)으로서는, 예를 들어 폴리이미드 수지 및 유리 에폭시 수지 등의 내열성 수지를 포함하는 판상의 부재를 들 수 있다.
접착층(42)은, 보강판(41)과 밀봉체(50)를 접착시킨다. 접착층(42)으로서는, 보강판(41) 및 밀봉 수지층(30A)의 재질에 따라서 적절히 선택된다. 예를 들어, 밀봉 수지층(30A)이 에폭시계 수지를 포함하고, 보강판(41)이 유리 에폭시 수지를 포함하고 있는 경우에는, 접착층(42)으로서는, 열가소성 수지를 포함한 유리 클로스가 바람직하고, 접착층(42)에 포함되는 열가소성 수지로서는, 비스말레이미드 트리아진 수지(BT 레진)가 바람직하다.
보강 부재 접착 공정에서는, 밀봉체(50)의 밀봉 수지층(30A)과 보강판(41) 사이에 접착층(42)을 끼워 넣고, 또한 보강판(41)측 및 점착 시트(10)측으로부터 각각 판상 부재 사이에 끼워 넣고, 소정의 온도, 시간 및 압력의 조건하에서 프레스하는 제2 가열 프레스 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 제2 가열 프레스 공정에 의해, 밀봉체(50)와 보강 부재(40)를 가고정한다. 제2 가열 프레스 공정 후에, 접착층(42)을 경화시키기 위해서, 가고정된 밀봉체(50)와 보강 부재(40)를 소정의 온도 및 시간의 조건하에서 가열하는 것이 바람직하다. 가열 경화의 조건은, 접착층(42)의 재질에 따라서 적절히 설정되고, 예를 들어 185℃, 80분간 및 2.4MPa의 조건이다. 제2 가열 프레스 공정에 있어서도, 판상 부재로서는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 사용할 수 있다.
·박리 공정
도 2e에는, 점착 시트(10)를 박리하는 공정을 설명하는 개략도가 도시되어 있다.
본 실시 형태에서는, 점착 시트(10)의 기재(11)가 굴곡 가능하기 때문에, 점착 시트(10)를 굴곡시키면서, 프레임 부재(20), 반도체 칩(CP) 및 밀봉 수지층(30A)으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 θ는 특별히 한정되지 않지만, 90도 이상의 박리 각도 θ로 점착 시트(10)를 박리하는 것이 바람직하다. 박리 각도 θ가 90도 이상이면, 점착 시트(10)를, 프레임 부재(20), 반도체 칩(CP) 및 밀봉 수지층(30A)으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 박리 각도 θ는 90도 이상 180도 이하가 바람직하고, 135도 이상 180도 이하가 보다 바람직하다. 이와 같이 점착 시트(10)를 굴곡시키면서 박리를 행함으로써, 프레임 부재(20), 반도체 칩(CP) 및 밀봉 수지층(30A)에 가해지는 부하를 저감시키면서 박리할 수 있어, 점착 시트(10)의 박리에 의한, 반도체 칩(CP) 및 밀봉 수지층(30A)의 손상을 억제할 수 있다. 점착 시트(10)를 박리한 후, 전술한 재배선 공정 및 범프 부착 공정 등이 실시된다. 점착 시트(10)의 박리 후, 재배선 공정 및 범프 부착 공정 등의 실시 전에, 필요에 따라서, 전술한 보강 부재 접착 공정을 실시해도 된다.
보강 부재(40)를 접착시킨 경우, 재배선 공정 및 범프 부착 공정 등이 실시된 후, 보강 부재(40)에 의한 지지가 불필요해진 단계에서, 보강 부재(40)를 밀봉체(50)로부터 박리한다.
그 후, 밀봉체(50)를 반도체 칩(CP) 단위로 개편화한다(개편화 공정). 밀봉체(50)를 개편화시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 전술한 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때에 이용한 방법과 마찬가지의 방법으로 개편화시킬 수 있다. 밀봉체(50)을 개편화시키는 공정은, 밀봉체(50)를 다이싱 시트 등에 접착시킨 상태에서 실시해도 된다. 밀봉체(50)를 개편화함으로써, 반도체 칩(CP) 단위의 반도체 패키지가 제조되고, 이 반도체 패키지는, 실장 공정에 있어서 프린트 배선 기판 등에 실장된다.
(본 실시 형태의 효과)
본 실시 형태에 있어서는, 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상, 22mJ/㎡ 이하인 점착제층(12)을 구비하는 점착 시트(10)를 사용하고 있기 때문에, 점착 시트(10) 위의 반도체 칩(CP)을 밀봉할 때의 필링성이 우수하다.
그로 인해, 본 실시 형태에 따르면, 밀봉 공정에 있어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 밀봉 수지(30)가, 반도체 칩(CP)의 회로면(CPA)에 있어서의 주연부에 있는 단차부(CPB)와, 점착제층(12)의 간극(S)을 매립할 수 있다.
단차부(CPB)와 회로면(CPA)와의 단차의 높이 치수 x는, 통상 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.5㎛ 이상 5㎛ 이하이다. 이 높이 치수 x가 작을수록, 밀봉 수지(30)가 간극(S)을 매립하기 어려워지지만, 상기 하한 이상이면, 밀봉 수지(30)가 간극(S)을 매립할 수 있다.
단차부(CPB)의 폭 치수 y는, 통상 1㎛ 이상 100㎛ 이하이며, 바람직하게는 5㎛ 이상 50㎛ 이하이다. 이 폭 치수 y가 클수록, 밀봉 수지(30)가 간극(S)을 매립하기 어려워지지만, 상기 상한 이하이면 밀봉 수지(30)가 간극(S)을 매립할 수 있다.
〔실시 형태의 변형〕
본 발명은, 상기 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형 및 개량 등은 본 발명에 포함된다. 또한, 이하의 설명에서는, 상기 실시 형태에서 설명한 부재 등과 동일하면, 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략하거나 또는 간략한다.
상기 실시 형태에서는, 점착 시트(10)의 점착제층(12)이 박리 시트(RL)에 의해 덮여 있는 형태를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 형태로 한정되지 않는다.
또한, 점착 시트(10)는 매엽이어도 되고, 복수매의 점착 시트(10)가 적층된 상태로 제공되어도 된다. 이 경우, 예를 들어 점착제층(12)은, 적층되는 별도의 점착 시트의 기재(11)에 의해 덮여 있어도 된다.
또한, 점착 시트(10)는 긴 형상의 시트여도 되고, 롤 형상으로 권취된 상태로 제공되어도 된다. 롤 형상으로 권취된 점착 시트(10)는, 롤로부터 조출하여 원하는 크기로 절단하거나 하여 사용할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 밀봉 수지(30)의 재질로서 열경화성 수지인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 형태로 한정되지 않는다. 예를 들어, 밀봉 수지(30)는, 자외선 등의 에너지선으로 경화되는 에너지선 경화성 수지여도 된다.
상기 실시 형태에서는, 반도체 장치의 제조 방법의 설명에 있어서, 프레임 부재(20)를 점착 시트(10)에 접착시키는 형태를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 형태로 한정되지 않는다. 점착 시트(10)는, 프레임 부재(20)를 사용하지 않고 반도체 소자를 밀봉하는 반도체 장치의 제조 방법에 있어서 사용되어도 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 본 발명은 이들 실시예로 전혀 한정되지 않는다.
〔평가 방법〕
점착 시트의 평가는 이하에 나타내는 방법에 따라 행하였다.
[표면 자유 에너지 및 접촉각]
점착제층의 표면 자유 에너지는 다음에 나타내는 방법에 의해 측정하였다. 구체적으로는, 우선, 접촉각 측정 장치(교와가이멘가가쿠사 제조의 「DM701」)를 사용하여, 점착제층에 대한 물, 디요오도메탄 및 1-브로모나프탈렌의 접촉각을 측정하였다. 각각의 액적의 양은 2μL로 하였다. 그리고, 이들 측정값으로부터, 기타자키·하타케법에 의해, 표면 자유 에너지를 산출하였다.
[필링성 평가]
점착 시트의 점착면에 반도체 칩(경면 가공이 실시된 실리콘 칩, 칩 사이즈: 2.3㎜×1.7㎜, 칩 두께: 0.2㎜, 단차부와 회로면과의 단차의 높이 치수 x: 1㎛, 단차부의 폭 치수 y: 30㎛) 8000개를, 점착 시트의 점착면과 반도체 칩의 회로면이 접하도록, 5㎜ 간격으로 설치한다. 그 후, 밀봉 수지(아지노모토 파인테크노(주) 제조 ABF 필름, GX LE-T15B)로 점착 시트 위의 반도체 칩을, 진공 가열 가압 라미네이터(ROHM and HAAS사 제조의 「7024HP5」)를 사용하여 밀봉하였다(밀봉 공정). 밀봉 조건은 하기와 같다.
·예열 온도: 테이블 및 다이어프램 모두 100℃
·진공화: 60초간
·다이나믹 프레스 모드: 30초간
·스태틱 프레스 모드: 10초간
그리고, 밀봉 공정 후의 점착 시트 위의 반도체 칩을 현미경으로 관찰하고(각각의 반도체 칩의 전체 주위), 반도체 칩의 단차부와 점착제층의 간극에 밀봉 수지가 매립되어 있는지 여부를 확인하였다. 간극에 밀봉 수지가 매립되어 있는 경우를 「A」라고 판정하고, 간극에 밀봉 수지가 매립되어 있지 않거나, 혹은 간극에 보이드가 발생한 경우를 「B」라고 판정하였다.
〔점착 시트의 제작〕
(실시예 1)
(1) 점착제층의 제작
이하의 재료(중합체, 점착 보조제, 가교제 및 희석 용제)를 배합하고, 충분히 교반하여, 실시예 1에 따른 도포용 점착제액(점착제 조성물)을 조제하였다.
·중합체: 아크릴산에스테르 공중합체, 40질량부(고형분)
아크릴산에스테르 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실 92.8질량％와, 아크릴산 2-히드록시에틸 7.0질량％와, 아크릴산 0.2질량％를 공중합해서 조제하였다.
·점착 보조제: 양쪽 말단 수산기 수소화폴리부타디엔〔니폰소다(주) 제조; GI-1000〕, 5질량부
·가교제: 헥사메틸렌디이소시아네이트를 갖는 지방족계 이소시아네이트(헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 변성체)〔니폰 폴리우레탄 고교(주) 제조; 코로네이트 HX〕, 3.5질량부(고형분)
·희석 용제: 메틸에틸케톤을 사용하여, 도포용 점착제액의 고형분 농도는, 30질량％로 조제하였다.
(2) 점착제층의 제작
조제한 도포용 점착제액을, 콤마 코터(등록상표)를 사용하여 건조 후의 막 두께가 50㎛로 되도록, 실리콘계 박리층을 형성한 38㎛의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 박리 필름〔린텍(주) 제조; SP-PET382150〕의 박리층면 측에 도포하고, 90℃ 및 90초간의 가열을 행하고, 계속해서 115℃ 및 90초간의 가열을 행하여, 도막을 건조시켰다.
(3) 점착 시트의 제작
도포용 점착제액의 도막을 건조시킨 후, 점착제층과 기재를 접합하여 실시예 1에 따른 점착 시트를 얻었다. 또한, 기재로서, 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름〔테이진 듀퐁 필름(주) 제조; PET50KFL12D, 두께 50㎛, 100℃에 있어서의 저장 탄성률 3.1×109Pa〕을 사용하여, 기재의 한쪽 면에 점착제층을 접합하였다.
(실시예 2)
실시예 2에 따른 점착 시트는, 점착제층의 두께가 상이한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제작하였다.
실시예 2에서는, 도포용 점착제액을, 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 기재 에 도포 및 건조하여 점착제층을 제작하였다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 실리콘계 점착제를 사용하였다.
실시예 3에 있어서는,
실리콘계 점착제 A(SD4580PSA) 18질량부(고형분),
실리콘계 점착제 B(SD4587L) 40질량부(고형분),
촉매 A(NC-25 CAT) 0.3질량부(고형분),
촉매 B(CAT-SRX-212) 0.65질량부(고형분), 및
프라이머(BY24-712) 5질량부(고형분)를 배합하고, 희석 용제로서 톨루엔을 사용하여 고형분이 20중량％가 되도록 희석하고, 충분히 교반하여, 도포용 점착제액(점착제 조성물)을 조제하였다. 실시예 3의 점착제 조성물에 사용한 재료는, 모두 도레이·다우코닝(주) 제조이다.
실시예 3에 따른 도포용 점착제액을, 콤마 코터(등록상표)를 사용하여 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 기재에 도포 및 건조하여 점착제층을 제작하고, 불소계 박리층을 형성한 38㎛의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 박리 필름 [린텍(주) 제조: SP-PET38E-0010YCS]을 접합하였다. 건조 조건은 130℃ 및 2분간으로 하였다. 실시예 2에서 사용한 기재는, 폴리이미드 필름〔도레이·듀퐁(주) 제조; 캡톤 100H, 두께 25㎛, 100℃에 있어서의 저장 탄성률 3.1×109Pa〕을 사용하였다.
(비교예 1)
비교예 1에 따른 점착 시트는, 점착제층에 포함되는 중합체가 실시예 1과 상이한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제작하였다.
·중합체:아크릴산에스테르 공중합체, 40질량부(고형분)
아크릴산에스테르 공중합체는, 아크릴산 2-에틸헥실 80.8질량％와, 아크릴산 2-히드록시에틸 7질량％와, 4-아크릴로일모르폴린 12질량％와, 아크릴산 0.2질량％ 를 공중합하여 조제하였다.
(비교예 2)
비교예 2에 따른 점착 시트는, 점착제층의 두께가 상이한 것 이외에는, 비교예 1과 마찬가지로 제작하였다.
비교예 2에서는, 도포용 점착제액을, 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 기재 에 도포 및 건조하여 점착제층을 제작하였다.
(비교예 3)
비교예 1에 따른 점착 시트는, 점착제 조성물이 실시예 1과 상이한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 제작하였다.
·중합체: 아크릴산에스테르 공중합체, 40질량부(고형분)
아크릴산에스테르 공중합체는, 아크릴산 라우릴 92.8질량％와, 아크릴산 2-히드록시에틸 7질량％와, 아크릴산 0.2질량％를 공중합하여 조제하였다.
점착 보조제: 양쪽 말단 수산기 수소화폴리부타디엔〔니폰소다(주) 제조; GI-1000〕, 5질량부
·가교제: 헥사메틸렌디이소시아네이트를 갖는 지방족계 이소시아네이트(헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트형 변성체)〔니폰 폴리우레탄 고교(주) 제조; 코로네이트 HX〕, 9.9질량부(고형분)
·희석 용제: 메틸에틸케톤을 사용하여, 도포용 점착제액의 고형분 농도는, 30질량％로 조제하였다.
표 1에 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 3에 따른 점착 시트의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 내지 3에서 사용한 점착제를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 점착제층의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하인 경우(실시예 1 내지 3)에는, 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때의 필링성이 우수한 것이 확인되었다.
10: 점착 시트
11: 기재
12: 점착제층

Claims (6)

  1. 점착 시트 위의 반도체 소자를 밀봉할 때에 사용되는 점착 시트로서,
    상기 점착 시트는, 기재와 점착제층을 구비하고, 상기 점착제층의 표면 자유 에너지가 10mJ/㎡ 이상 22mJ/㎡ 이하인,
    점착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착제층에 대한 1-브로모나프탈렌의 접촉각이 65° 이상인,
    점착 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기재의 100℃에 있어서의 저장 탄성률이 1×107Pa 이상인,
    점착 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 점착제층이 아크릴계 점착제 조성물 또는 실리콘계 점착제 조성물을 함유하는,
    점착 시트.
  5. 제4항에 있어서, 상기 아크릴계 점착제 조성물은, 아크릴산 2-에틸헥실을 주된 단량체로 하는 아크릴계 공중합체를 포함하는,
    점착 시트.
  6. 제4항에 있어서, 상기 실리콘계 점착제 조성물은 부가 중합형 실리콘 수지를 포함하는,
    점착 시트.
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