KR20190036954A

KR20190036954A - 열경화형 접착 조성물 및 접착시트

Info

Publication number: KR20190036954A
Application number: KR1020170126472A
Authority: KR
Inventors: 린 친-위; 라이 춘-팅
Original assignee: 타이미드 테크 인코퍼레이티드
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-04-05
Also published as: KR101989240B1

Abstract

본 발명은 열경화형 접착 조성물 및 접착시트를 개시한다. 열경화형 접착 조성물은 80% 내지 90% 사이의 접착력 변화율을 가지고 상기 접착력 변화율은 아래 방정식에 부합된다. V=[(V0-V1)/V0]×100, 여기서, V는 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 V0은 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이며 V1은 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력이다.

Description

열경화형 접착 조성물 및 접착시트{THERMAL-CURABLE ADHESIVE COMPOSITION AND ADHESIVE SHEET}

본 발명은 접착 조성물 및 접착 조성물을 포함하는 접착시트에 관한 것으로서 특히 열경화형 접착 조성물 및 열경화형 접착 조성물을 포함하는 접착시트에 관한 것이다.

선행기술에서 접착시트와 같은 접착 재료는 이미 여러가지 제품(예를 들어 반도체 웨이퍼)의 생산과정에 광범위하게 사용되고 있다. 예를 들면 반도체 웨이퍼 커팅에 사용되는 접착시트이다. 따라서 접착시트를 사용하여 반도체 웨이퍼의 커팅작업을 보조할 경우 접착시트의 접착력은 반도체 웨이퍼로 하여금 서로 고정되어 반도체 웨이퍼와 분리되지 않는 조건을 만족시키도록 한다. 즉 박리가 발생하지 않도록 하는 것이다. 이 외에 반도체 웨이퍼는 커팅된 후 커팅된 반도체 웨이퍼를 픽업(pick-up)하는 단계에서 접착시트와 반도체 웨이퍼를 분리시켜야 한다. 따라서 반도체 웨이퍼의 생산과정에 사용되는 접착시트는 양호한 접착력 및 처리된 후 쉽게 박리할 수 있는 특성을 동시에 만족시켜야 한다.

기존의 접착시트 제품에 있어서 필요한 처리, 예를 들어 고온제조공정을 거친 후 접착시트와 피접착대상 사이의 접착력은 모두 상승하게 되므로 피접착대상의 박리전사 오염량을 증가하거나 잔여 겔을 발생하는 등 문제가 나타나게 된다.

따라서 상기 문제를 해결하기 위하여 선행기술은 이미 접착시트를 발전시켰는 바, 이는 접착시트에 사용되는 접착 재료의 폴리머에 광경화 특성을 가지는 작용기를 추가하는 것이다. 이렇게 되면 반도체 웨이퍼가 커팅된 후 접착시트에 빛을 비추는 단계를 진행하게 되면 접착시트로 하여금 경화가 발생하게 하여 그의 접착성을 저하시키게 된다. 이로써 필요한 시점에서 쉽게 접착시트를 커팅된 반도체 웨이퍼에서 박리할 수 있게 된다.

그러나 접착시트에 빛을 비추는 단계, 예를 들어 광경화형 접착시트에 방사선을 비추려면 방사선기계 등 장비를 별도로 추가 구매하여야 하며 생산과정에서 장소를 새로 증가해야 하므로 생산원가를 증가하게 되고 생산효율을 저하시키게 된다. 이 외에 일반적인 저장 또는 작업환경에는 여전히 자외선이 어느 정도 존재하여 광경화 접착시트의 접착력에 영향을 미치므로 광경화형 접착시트로 하여금 보존하기 어려운 단점을 갖도록 한다.

따라서 선행기술에는 타겟 표면의 접착제 조성물을 보호하거나 고정시키는데 있어서 여전히 개선할 공간이 존재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 문제는 선행기술의 부족점에 대하여 열경화형 접착 조성물을 제공하는 것이며 상기 접착시트는 선택된 온도조건하에서 피접착된 상대에서 쉽게 박리할 수 있게 된다. 구체적으로 말하면 생산과정의 고유한 가열단계를 통하여 열경화형 접착 조성물의 접착력을 저하시켜 열경화형 접착시트를 쉽게 박리할 수 있는 효과에 도달함과 동시에 피접착체의 박리전사 오염량을 최소치로 제어하여 잔여 겔이 발생하는 문제를 해결하는 기술적 효과에 도달하게 된다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 사용한 하나의 기술적 해결수단은 열경화형 접착 조성물을 제공하는 것인 바, 상기 열경화형 접착 조성물은 80% 내지 90% 사이의 접착력 변화율을 가지고 상기 접착력 변화율은 아래 방정식에 부합된다. V=[(V0-V1)/V0]×100, 여기서 V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이며 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 사용한 다른 한 기술적 해결수단은 베이스 필름 및 접착층을 포함하는 접착시트를 제공하는 것이다. 상기 접착층은 상기 베이스 필름에 설치되고 열경화형 접착 조성물에 의해 형성되며 상기 열경화형 접착 조성물은 80% 내지 98% 사이의 접착력 변화율을 가지고 상기 접착력 변화율은 아래 방정식에 부합된다. V=[(V0-V1)/V0]×100, 여기서 V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이며 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력이다.

본 발명의 한 유리한 효과는 다음과 같다. 본 발명에서 제공하는 열경화형 접착 조성물 및 접착시트는 "상기 열경화형 접착 조성물은 아래 방정식에 부합된다. V=[(V0-V1)/V0]×100, 여기서 V는 상기 열경화형 접착 조성물이 80% 내지 98% 사이의 접착력 변화율을 가지는 것이고 상기 접착력 변화율"이라는 기술적 해결수단을 통해 접착시트로 하여금 고유한 반도체 웨이퍼의 생산과정의 고온가열단계에서 접착력을 저하시키는 효과에 도달하게 함으로써 본 발명의 접착시트가 생산과정에서의 원가와 복잡함을 증가하지 않는 전제하에 쉽게 박리되는 효과에 도달하도록 한다.

본 발명의 특징 및 기술내용을 진일보로 알아보기 위하여 아래 본 발명에 관한 상세한 설명 및 도면을 참조하길 바란다. 그러나 여기서 제공하는 도면은 참고와 설명을 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.

아래는 특정된 구체적인 실시예를 통해 본 발명이 공개하고자 하는 "열경화형 접착 조성물 및 접착시트"를 설명하는 실시형태인 바, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 본 명세서에 공개된 내용에 의해 본 발명의 장점과 효과를 요해할 수 있다. 본 발며은 기타 상이한 구체적인 실시예를 통해 실시되거나 응용될 수 있고 본 명세서의 여러 세부절차는 상이한 관점과 응용에 기초하여 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 전제하에 여러가지 수식과 변경을 가할 수 있다. 이 외에 본 발명의 도면은 간단한 의사표시의 설명인 바 실제 사이즈에 따라 묘사한 것이 아님을 미리 설명하는 바이다. 아래의 실시형태는 본 발명의 관련 기술내용을 진일보로 상세히 설명할 것이지만 공개된 내용은 본 발명의 보호범위를 한정하기 위한 것이 아니다.

우선, 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물은 메인 폴리머, 적어도 하나의 열경화그룹 및 열경화제를 포함한다. 이하 메인 폴리머, 열경화그룹 및 열경화제에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

[메인 폴리머]

메인 폴리머는 적어도 하나의 단량체에서 유도된 적어도 하나의 구조단위를 포함하고 상기 단량체는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 아크릴 그룹 또는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹이다. 아래 문장에서 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 아크릴 그룹 또는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹은 "중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기를 가지는 단량체"로 불리게 된다.

이 외에 메인 폴리머를 형성하기 위한 적어도 하나의 구조단위의 단량체, 예를 들어 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹은 포화 탄화수소의 (메타) 아크릴레이트 일 수 있다. 포화 탄화수소는 알킬, 나프텐기또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 포화 탄화수소는 (메타)알킬 아크릴레이트 또는 (메타)아크릴산 나프텐 에스테르 일 수 있다. 알킬은 메틸, 에틸, 부틸, 옥틸, 2-에틸헥실, 데실, 도데실, 트리데실 또는 옥타데실 일 수 있고 나프텐기는 사이클로 프로필, 사이클로 부틸 또는 사이클로 헥실 일 수 있다.

이 외에 본 발명에서의 메인 폴리머와 관련된 단량체는상기 포화 탄화수소의 (메타) 아크릴레이트 외에 기타 공중합이 가능한 단량체, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, (메타)아크릴산 카르복시 에틸 에스테르 및 (메타)아크릴산 카르복실기 아밀 에스테르 등 카르복실기를 함유하는 단량체; (메타)아크릴산2-하이드록시 에틸 에스테르, (메타)아크릴산2-하이드록시 프로필 에스테르, (메타)아크릴산4-하이드록시 부틸 에스테르, (메타)아크릴산6-하이드록실 에스테르, (메타)아크릴산8-하이드록시 벤조 에이트, (메타)아크릴산10-하이드록시 데실 에스테르, (메타)아크릴산12-하이드록시 라우릴 에스테르 및 (메타)아크릴산(4-하이드록시 메틸 사이클로 헥실)메틸 에스테르 등 하이드록실을 함유하는 단량체; (메타)아크릴 아미드, N-하이드록시 메틸(메타)아크릴 아미드, (메타)아크릴산 알킬 아민 알킬 에스테르(예를 들어 디메틸 아미노 에틸 메타아크릴레이트, 메타크릴산 t-부틸 아미노 에틸 에스테르 등), 아크릴로일 모르폴린, 아크릴로니트릴, N,N-디메틸 아크릴 아미드 등 측쇄에 질소를 함유하는 단량체; (메타)아크릴산 메톡시 에틸 에스테르, (메타)아크릴산아크릴산 에톡실레이트 등 알콕시를 함유하는 단량체; 2-(메타)아크릴 아미드-2-메틸 프로판 술폰산, (메타)아크릴 아미드 프로판 술폰산, (메타)아크릴산 설포 프로필 에스테르 및 (메타)아크릴로일옥시 나프탈렌 술폰산 등 술폰산기를 함유하는 단량체; 아크릴로일 인산2-하이드록시 에틸 에스테르 등 인산기를 함유하는 단량체; 및 아크릴 아미드와 아크릴로니트릴 등을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 말하면 메인 폴리머가 상기 단량체에서 유도된 구조단위를 포함할 경우 메인 폴리머의 물리적 성질, 예를 들어 응집력과 내열성이 향상된다. 사실상 상기 단량체를 사용함으로써 메인 폴리머를 포함하는 제품으로 하여금 사용기한 내에 겔이 잔류하는 상황이 쉽게 발생하지 않도록 하고 또 상이한 가열환경을 견뎌내도록 할 수 있다.

상기 공중합이 가능한 단량체는 메인 폴리머를 형상하기 위한 구조단위를 단독으로 사용하거나 또는 두가지 이상의 공중합이 가능한 단량체를 동시에 사용하여 메인 폴리머의 구조단위를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 메인 폴리머를 형성하기 위한 구조단위의 단량체에서는 아크릴계의 단량체를 단독으로 사용하거나 메타크릴계의 단량체를 단독으로 사용하였다.

이 외에 메인 폴리머를 형성하기 위한 구조단위의 단량체는 중합반응에서 높은 가교반응을 진행하도록 다관능 단량체를 더 포하할 수 있다. 예를 들면 다관능 단량체는 헥산 디올 디 (메타) 아크릴레이트,(폴리) 에틸렌 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, (폴리) 프로필렌 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 네오 펜틸 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, 펜타 에리스리톨 디 (메타) 아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리 (메타) 아크릴레이트, 펜타 에리스리톨 트리 (메타) 아크릴레이트, 디 펜타 에리스리톨 헥사 (메타) 아크릴레이트, 에폭시 (메타) 아크릴레이트, 폴리 에스테르 (메타) 아크릴레이트 또는 (메타)아크릴산 카바 메이트 일 수 있다.

마찬가지로 상기 다관능 단량체는 단독으로 사용하거나두가지 이상의 다관능 단량체를 동시에 사용할 수 있다. 또는 상기 공중합이 가능한 단량체에서 설명한 바와 같이 메인 폴리머를 형성하기 위한 구조단위의 단량체에서는 아크릴계의 단량체 또는 메타크릴계의 단량체를 단독으로 사용할 수 있다. 다관능 단량체를 사용함으로써 유도되어 얻은 메인 폴리머로 하여금 개량된 응집력과 내열성을 갖도록 한다.

이렇게 되면 형성된 메인 폴리머는 접착 콜로이드의 응집력으로서 효과적으로 향상될 수 있다. 상이한 분해 온도를 가지는 고온경화반응제를 진일보로 사용할 경우 본 발명에서 제공하는 접착시트는 고온제작방법을 통해 양호한 박리효과를 가질 수 있고 제품 표면에 남은 오염물질의 함량을 저하시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 메인 폴리머는 상기 단량체를 단독으로 사용하여 중합반응을 진행함으로써 얻은 것이거나 두가지 이상의 단량체의 혼합물을 사용하여 중합반응을 진행함으로써 얻은 것일 수 있다. 중합반응의 종류는 용액중합, 유액중합, 전체중합(mass polymerization) 또는 현탁중합반응 일 수 있다.

중합반응을 거쳐 메인 폴리머를 형성한 후 메인 폴리머는 20만을 초과하는 중량평균분자량을 가질 수 있다. 바람직하게 본 발명의 실시예의 메인 폴리머는 80만 내지 350만 사이의 중량평균분자량을 가진다. 메인 폴리머의 중량평균분자량에 있어서, 이는 겔투과크로마토그래피에 의해 측량되고 계산하여 얻은 것이다(중량평균분자량은 겔투과크로마토그래프(GPC)에 의해 폴리스티렌을 표준품으로 환산하여 얻은 것이다).

상기 범위 내의 중량평균분자량을 가지는 메인 폴리머는 비교적 낮은 올리고머 함량을 가질 수 있다. 이렇게 되면 메인 폴리머를 포함하는 열경화형 접착 조성물이 열경화 절차를 거쳐 접착물의 표면에서 박리된 후 접착물 표면에 남은 오염물질을 대폭 감소할 수 있다. 구체적으로 말하면 상술한 메인 폴리머와 관련된 단량체의 선택에 기초하여 메인 폴리머로 하여금 비교적 높은 분자량을 갖도록 할 수 있다. 이로써 메인 폴리머는 겔이 쉽게 잔류하거나 벗어지는 것 및 우량한 내열성 등 바람직한 물리적 성질을 갖게 된다. 이렇게 되면 시간이 경과함에 따라 낮은 분자량물질이 접착제에서 이동하지 않게 되어 열경화형 접착제 조성물의 안정성을 확보하게 된다. 상대적으로 만약 메인 폴리머의 분자량이 비교적 낮으면 접착제 제품에서의 낮은 분자량물질은 열경화형 접착제 조성물에 대하여 불리한 영향을 미치게 된다.

[열경화그룹]

본 발명의 실시예에서 열경화그룹과 메인 폴리머는 본발명이 도달하고자 하는 효과를 발휘하도록 반드시 서로 배합하여야 한다. 구체적으로 말하면 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물이 포함하는 적어도 하나의 열경화그룹은 고온열경화에 도움이 되는 그룹이고 또 메인 폴리머의 구조단위의 "중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기를 가지는 단량체"와 같은 그룹일 수 있다. 예를 들면 열경화그룹은 마찬가지로 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기를 함유할 수 있다.

이 외에 열경화그룹은 열경화그룹을 가지는 단량체 또는 열경화그룹을 가지는 올리고머의 형태로 경화접착제 조성물에 존재한다. 다시 말하면, 열경화그룹은 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기를 가지는 단량체 또는 올리고머의 형태로 존재할 수 있다.

본 발명에서 열경화그룹은 링크 결합방식으로 메인 폴리머의 측쇄에 위치할 수 있다. 또는 열경화그룹은 별도로 첨가한 열경화그룹을 가지는 올리고머에 의해 제공될 수 있다. 다시 말하면, 메인 폴리머의 적어도 하나의 구조단위는 열경화그룹을 가지는 단량체에서 유도될 수 있고 이 구조단위는 메인 폴리머의 측쇄에 위치될 수 있으며 메인 폴리머를 변경하지 않는 상황에서 열경화그룹을 가지는 폴리머를 별도로 첨가할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 별도로 첨가한 열경화그룹을 가지는 올리고머를 열경화그룹의 소스로 사용하였다.

본 발명의 실시예에서 사용한 열경화 베이스는 열경화 베이스를 가지는 단량체에서 유도되고 열경화 베이스를 가지는 단량체는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 아크릴 그룹 또는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹을 가지는 단량체일 수 있다. 또는 본 발명의 실시예에서 사용한 열경화 베이스는 상기 열경화 베이스를 가지는 단량체를 가지는 올리고머에서 유도될 수 있다. 예를 들면 본 발명의 실시예에서 사용한 열경화 베이스는 펜타 에리스리톨 트리 (메타) 아크릴레이트, 디 펜타 에리스리톨 헥사 (메타) 아크릴레이트, 테트라 에틸렌 글리콜 디(메타) 아크릴레이트, 트리메틸올 프로판 트리 (메타) 아크릴레이트, 1,6-헥산 디올(메타) 아크릴레이트, 네오 펜틸 글리콜 디 (메타) 아크릴레이트, (메타)아크릴산과 폴리올의 에스테르화물; 에스테르-아크릴산 에스테르 올리고머; 2-프로페닐-3-부테닐 시아누르산 에스테르; 또는 이소시아누레이트, 이소시아누레이트 화합물 등에서 유도될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 화합물에서의 하나를 단독으로 사용하거나 또는 두가지 이상의 상기 화합물을 동시에 사용하여 열경화그룹을 형성할 수 있다.

이 외에 열경화 베이스를 가지는 단량체에서 유도한 올리고머를 사용하여 본 발명에서 제공하는 열경화형 접착 조성물에서의 열경화그룹을 구성할 경우 열경화그룹을 가지는 올리고머의 함량은 한정되지 않는다. 그러나 열경화형 접착 조성물로 하여금 고온반응 후 피접착물의 접착력을 원하는 범위내에로 제어하기 위하여 열경화형 접착 조성물에서의 메인 폴리머의 중량을 기준으로 열경화 베이스를 가지는 단량체에서의 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기의 함량을 0.2% 내지 10% 사이, 바람직하게는 1 내지 5% 사이, 제일 바람직하게는 3 내지 3.6% 사이에 있도록 한다. 상기 범위에 기초하여 열경화형 접착 조성물에서의 열경화그룹의 함량을 적절하게 조절할 수 있다. 열경화그룹의 위치는 제품의 수요에 따라 조절할 수 있다.

[열경화제]

본 발명에서 제공하는 열경화형 접착 조성물의 열경화제는 고온열경화반응제 일 수 있다. 고온열경화반응제는 고온과정에서 반응이 발생하여 열경화형 접착 조성물의 접착력을 저하시키는 효과에 도달할 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 열경화제는 아래 표 1에서 예를 들며 표 1에는 동시에 이와 대등하는 분해 온도를 열거한다.

[표 1]

열경화제의 사용을 통해 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화접착 조성물에 대해 가열단계를 진행할 수 있고 열원을 이용하여 중합반응을 시작할 수 있다. 본 발명에 사용되는 열원은 전자파, 전자비, 적외선, 가시광선, 자외선, X레이 또는 γ레이 일 수 있다. 그러나, 본 발명의 가열방식(즉, 열원을 제공하는 방식)은 이에 한정되지 않는 바, 열풍 오븐, 할로겐 램프, 마이크로 웨이브 가열, 화로 또는 증기열전도 등 방식으로 열원을 제공할 수 있다.

주의해야 할 것은, 고온가열단계를 진행할 경우 가열온도는 사용되는 열경화제의 분해 온도보다 높아야 하고 가열시간은 반드시 적어도 5분동안 유지해야 한다. 이 외에 사용되는 경화제의 분해온도보다 적어도 20℃ 높은 가열온도를 사용하게 되면 열경화형 접착 조성물의 열경화 효과를 확보할 수 있다.

예를 들면 상기 표1의 열경화제28을 사용하여 고온가열단계를 진행할 경우 가열온도는 반드시 121℃보다 높고 가열시간은 적어도 5, 바람직하게 가열온도는 141℃보다 높다. 이렇게 되어야만이 열경화형 접착 조성물이 가열을 거쳐 완전히 경화됨을 확보할 수 있다.

[기타 첨가제]

본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물은 메인 폴리머중합반응을 시작하기 위한 열중합개시제를 더 포함할 수 있다. 열중합개시제는 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 아조비스 이소 부티로니트릴(AIBN)또는 이들의 혼합물일 수 있다.

100부의 메인 폴리머를 기준으로 열경화형 접착 조성물에서의 열중합개시제의 함량은 0.1 내지 20중량부 사이, 바람직하게 열중합개시제의 함량은 0.5 내지 10중량부 사이에 있다.

실질적으로, 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물은 시트형태재료(접착시트)로 사용될 경우 특정된 접착력 변화율을 가진다. 구체적으로 말하면 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물은 아래 방정식에 부합된다.

V=[(V0-V1)/V0]×100;

여기서, V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 80% 내지 98% 사이에 있으며 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이고 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력이다.

본 발명의 실시예에서 상온은 22 내지 26℃ 의 온도이고예정온도는 선택된 열경화제에 따라 조금씩 다를 수 있다. 예를 들면, 표 1에 열거한 열경화제1을 선택할 경우 예정온도는 66 내지 71℃ 사이에 있을 수 있다. 이 외에 가열시간은 적어도 5분이다. 이 외에 경화형 접착 조성물이 상기 예정온도까지 가열된 후 상온으로 냉각된 접착력은 200gf/inch미만이다.

이 외에 본 발명은 접착시트를 더 제공한다. 접착시트는베이스 필름 및 상술한 바와 같은 열경화형 접착 조성물을 포함한다. 이로써 열경화형 접착제 조성물과 관련된 조성성분은 상술한 바와 같으므로 여기서 더이상 설명하지 않는다.

본 발명에서 제공하는 접착시트는 상이한 형상을 가질수 있다. 구체적으로 말하면, 접착시트는 시트형태의 접착 재료 또는 롤형태로 컬링된 접착 재료일 수 있다. 이 외에 접착시트의 형상은 응용된 분야, 접착된 제품의 형태 또는 기타 제조과정의 파라미터에 따라 조절 가능한 바, 본 발명은 이에 한정하지 않는다.

접착시트가 포함하는 베이스 필름은 베이스 필름에 설치된 열경화형 접착 조성물을 지지하기 위한 것이다. 접착시트의 베이스 필름의 두께는 10 내지 300미크론(μm) 사이, 바람직하게 베이스 필름의 두께는 30 내지 200미크론 사이 일 수 있다.

본 발명에서 베이스 필름은 단층 필름 또는 다층 필름 일 수 있다. 다시 말하면 베이스 필름은 여러가지 상이한 재료로 형성된 얇은 필름이 서로 스택되어 형성될 수 있다. 베이스 필름을 형성하기 위한 재료로는 폴리머 재료, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 폴리에틸렌, 무작위 공중합 폴리 프로필렌, 블록 공중합 폴리 프로필렌, 호모 폴리 프로필렌, 폴리 부텐, 폴리 메틸펜텐 등 폴리올레핀, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 이오노머 수지, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타) 아크릴레이트의 랜덤 또는 교체 공중합체, 에틸렌-부틸렌 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리 카바 메이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등 폴리 에스테르 , 폴리이미드, 폴리 에테르 케톤, 폴리스티렌, 폴리 비닐 클로라이드, 폴리 비닐리덴 클로라이드, 불소 수지, 폴리실록산 수지, 셀룰로오스계 수지 및 이들의 혼합물 등아래 물질에 의해 형성된 플라스틱 재료 일 수 있다. 이 외에 제조과정의 수요와 그 제품의 특성 등 요소에 따라 이러한 재료는 기능성 작용기 또는 기능성 단량체 등 부가적인 특성을 제공할 수 있는 재료와 함께 사용될 수 있다.

이 외에 접착시트에 사용되는 베이스 필름은 처리를 거친 표면을 더 가질 수 있다. 다시 말하면 베이스 필름 두 층 이상의 얇은 필름을 포함할 수 있고 여기서 한층의 얇은 필름은 금속을 함유한 재료층(도전층)이다. 예를 들어 베이스 필름의 표면에는 베이스 필름에 전도특성을 제공하도록 금속층, 합금층 또는 금속이나 합금 산화물층이 도포될 수 있다. 금속을 함유한 재료층은 증착 또는 전기 도금 방식을 통해 다른 한 층의 얇은 필름(기재층)의 표면에 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 금속을 함유한 재료층의 두께는 3 내지 50나노미터 사이에 있다. 금속을 함유한 재료층(도전층)의 두께를 상기 범위로 제어하면 금속을 함유한 재료층을 포함하는 베이스 필름으로 하여금 우수한 정전방지특성을 갖도록 할 수 있다.

이 외에 베이스 필름은 표면처리를 통해 기타 층체와 양호하게 서로 긴밀히 접합할 수 있다. 예를 들면 베이스 필름에 물리처리 또는 화학처리를 진행하거나 또는 베이스 필름에 동시에 물리처리와 화학처리를 진행할 수 있다. 처리방식은 광처리, 코로나 방전, 언더코트(undercoat)처리, 도포처리, 가교처리, 크롬산처리, 오존노출, 화염노출, 고압전기노출 및 이온화 방사선처리 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제공하는 접착시트의 접착층은 도포단계 또는 전사단계를 통해 베이스 필름의 표면에 형성될 수 있다. 예를 들면 열화형 접착 조성물을 베이스 필름의 표면에 직접 도포할 수 있다. 또는 열경화형 접착 조성물을 임시캐리어의 표면에 도포하되 임시캐리어의 표면에는 미리 탈형제를 설치하고 임시캐리어에 도포된 탈형제의 열경화형 접착 조성물이 건조 성형된 후 건조 성형된 열경화형 집착 조성물을 베이스 필름의 표면에 전사한다.

본 발명에서 접착층의 두께는 1 내지 50 미크론(μm) 사이의 범위에 있을 수 있다. 실질적으로 접착층을 포함하는 접착시트의 접착력을 확보하기 위하여 접착층은 반드시 1미크론을 초과하는 두께를 가져야 한다.

본 발명의 실시예에서 제공하는 접착시트는 베이스 필름과 접착층을 포함하는 외에 이형층을 진일보로 더 포함할 수 있다. 이형층은 접착층의 표면에 설치될 수 있어 접착층으로 하여금 제이스 필름과 이형층 사이에 설치되도록 한다. 이형층은 10 내지 200미크론(μm) 사이으 두께를 가질 수 있고 종이, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 의해 형성될 수 있다. 이형층은 접착층에 보호 및 차단 효과를 제공하여 접착시트로 하여금 저장될 경우에 외부환경요소의 영향을 받아 접착력 등 특성을 저하시키지 않도록 한다.

실질적으로 이형층의 기능성을 증가하기 위하여 이형층에 자외선방지 기능을 더 부가하여 접착시트의 접착층이 저장환경의 자외선 영향을 받아 반응을 일으키는 것을 효과적으로 차단할 수 있게 된다. 이 외에 사용시에 접착층으로부터 쉽게 이형층을 분리할 수 있고 이형층의 표면은 특정표면처리단계, 예를 들면 이형층의 표면에 폴리실록산처리, 롱 체인 알킬처리 또는 불소처리 등 박리처리와 같은 개질을 진행할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제공하는 접착시트는 반도체의 생산에 사용될 수 있다. 예를 들면 접착시트는 반도체 웨이퍼, 반도체 실링구 등에 접착될 수 있다. 접착시트가 접착한 상대의 재료는 이에 한정되지 않는 바, 예를 들어 금속, 도자기, 우리 등 재료도 가능하다. 실험을 거쳐 증명된 바와 같이 본 발명의 실시예에서 제공하는 접착시트는 소프트 보드, 하드 보드, 소프트 및 하드 조합 보드, LED 또는 반도체와 관련된 전자산업의 생산과정에서의 보호 또는 받침용 접착시트에 양호하게 적용될 수 있다.

접착시트를 피접착물에 접착하여 특정된 생산 또는 제조단계를 진행한 후, 접착시트를 피접착물로부터 제거하기 이전에 피접착물 자체의 생산절차에서의 가열단계를 통해 접착시트의 접착층에 가열처리를 진행한다.

일반적으로 본 발명의 실시예에서 제공하는 접착시트에 가열처리를 실행하는 시간은 5 내지 30분 사이에 있다. 실질적으로 가열시간은 반드시 적어도 5분이어야 하며 이로써 접착층의 접착력 저하율을 충분히 만족시켜 후속단계에서 접착시트로부터 커팅 후의 웨이퍼(피접착물)를 쉽게 분리함으로써 쉽게 픽업하는 기술적 효과에 도달하게 된다.

이어서 실시예 및 비교예에 의해 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물 및 접착시트의 내용과 효과를 예시한다.

[메인 폴리머의 전구체(메인겔) 제작]

1리터(1L)의 둥근 바닥 플라스크에 분액 깔대기, 온도계, 질소가스 도입튜브, 냉각튜브, 진공실링구, 교반봉, 교반 블레이드가 설치된 일반적인 중합용 실험장치에 500그램(g)의 에틸아세테이트, 75 g의 아크릴산메틸 에스테르, 40.5 g의 아크릴산2-헥실아세테이트 및 2.2g의 아크릴산을 첨가한다.

메인겔의 열중합개시제는 단량체 총량에 대하여 0.3중량%인 AIBN은 사용한다.

이어서 상기 중합용 실험장치에 질소가스를 주입하고 교반하는 조건하에 워터 히팅 방식을 이용하여 실험장치 내의 용액온도를 65℃ㅁ2℃로 제어하여 12시간 반응시킴으로써 메인겔용액을 얻는다.

[접착제용액의 제작]

상기에서 얻은 메인겔용액에 고온반응의 열경화반응제,열경화그룹을 가지는 경화올리고머, 예를 들어 제품명이U-4HA 또는 제품명이 U-4H인 단량체(각각 아크릴 그룹과 메틸 아크릴 그룹을 함유하는 다관능 단량체, 씬쭝천 화학회사 제조), 폴리 이소시아네이트계 가교제 및 에틸아세테이트를 혼합하고 균일하게 교반하여 접착제용액을 얻는다.

메인겔의 단량체총량에 대하여 2%의 폴리 이소시아네이트계 가교劑(Coronate L, 일본 폴리우레탄회사 제조)를 첨가한다.

[접착시트의 제작]

도포기를 이용하여 획득한 폴리머용액 또는 접착제용액을 폴리실록산계 화학물에 의해 박리처리된 PET필름의 박리처리면에 도포하고 80℃의 건조기에서 2분동안 건조시켜 두께가 10μm인 접착층을 얻는다.

시판되고 있는 폴리이미드(PI) 필름(예를 들어 다마이(達邁)제품번호가 TL-025인 폴리이미드 필름)을 베이스 필름으로 사용한다. 먼저 베이스 필름의 일면에 코로나 처리를 진행한다. 베이스 필름의 두께는 25μm이다.

핸드 롤러를 이용하여 접착층을 상기 베이스 필름의 코로나 처리면에 접합시키고 50℃에서 72시간동안 밀접화 처리를 진행하여 접착시트를 제조한다.

[접착력 테스트]

상기 접착시트를 넓이 1인치(inch)이고 길이 150밀리미터(mm)로 절단하고 2킬로그램(kg)의 롤러를 사용하여 23℃(실온)에서 경면처리를 진행한 연마강판에 접합시킨다. 상기 연마강판은 사용하기 전에 깨끗한 천을 알코올 및 아세톤에 적셔 청결하고 1시간 방치한 것이다.

그 다음 연마강판에 접합된 접착제는 상이한 온도의 고온처리를 경과한 후 박리속도300 mm/분, 박리각도180도로 박리함과 동시에 접착력(단위: gf/1 inch)을 측정한다. 고온처리의 온도는 선택된 열경화제의 열분해 온도에 의해 결정된다.

각 실시예와 비교예에 사용된 열경화그룹의 함량, 열경화제의 종류와 함량 및 접착력 테스트를 거쳐 얻은 결과는 아래 표 2에 나타낸다. 표 2의 함량은 열경화형 접착 조성물의 전체 무게에 의해 계산된 것이다.

[표 2]

표 3에서 열경화제8은 tert-부틸 퍼옥시 이소부틸레이트이고 열경화제36은 2,3-디메틸-2,3-디페닐부탄이다.

표 3에 나타낸 테스트 결과로부터 알 수 있다 싶이, 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화성 접착 조성물은 양호한 초기 접착력V0을 가질뿐만 아니라 고온처리를 진행한 뒤에는 특정 범위내에 있는 접착력 변화율을 가진다.

[실시예의 유리한 효과]

본 발명의 유리한 효과는 다음과 같다. 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물 및 접착시트는 "상기 열경화형 접착 조성물은 아래 방정식에 부합된다. V=[(V0-V1)/V0]×100, 여기서, V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 80% 내지 98% 사이에 있으며 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이고 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력"이라는 기술적 해결수단을 통해 접착시트로 하여금 고유한 반도체 웨이퍼의 생산과정의 고온가열단계에서 접착력이 저하되는 효과를 발생하도록 함으로써 본 발명의 접착시트는 생산과정의 원가와 복잡성을 증가하지 않는 전제하에서 쉽게 박리하는 효과에 도달하게 된다.

구체적으로 말하면, 본 발명의 실시예에서 제공하는 열경화형 접착 조성물 및 이에 의해 제작된 접착시트는 제품의 제조방법의 가열단계의 온도범위에 맞추어 상이한 분해 온도를 가지는 열경화제를 선택할 수 있거나 또는 진행하고자 하는 가공단계의 온도범위에 맞추어 상이한 분해 온도를 가지는 열경화제를 선택할 수 있으므로 접착 조성물 또는 접착시트의 접착력을 저하시키는 효과에 쉽게 도달하게 되어 그와 피접착된 제품이 서로 분리되도록 한다.

예를 들면 몰딩(molding)절차에 있어서 그의 온도조건(예를 들어 150 내지 200℃)에 맞추어 적당한 분해 온도를 가지는 열경화제를 선택하거나 리플로우(reflow)절차에 있어서 마찬가지로 그의 온도조건(예를 들어 230 내지 280℃)에 맞추어 적당한 분해 온도를 가지는 열경화제를 선택할 수 있다. 이렇게 되면 본 발명의 열경화형 접착조성물 및 접착시트는 상이한 산업 및 제조절차에 양호하게 사용될 수 있어 비교적 광범위한 응용범위를 갖게 된다.

이상에서 공개한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명의 청구범위가 이에 한정되지 않으므로 본 발명의 명세서 및 도면 내용을 응용한 등가적인 기술변화는 모두 본 발명의 청구범위에 포함된다.

Claims

80% 내지 90% 사이의 접착력 변화율을 가지고 상기 접착력 변화율은 아래 방정식에 부합되는 열경화형 접착 조성물에 있어서,
V=[(V0-V1)/V0]×100,
여기서, V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이며 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력인 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제1항에 있어서,
상기 경화형 접착 조성물이 상기 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력은 200gf/inch 미만인 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제1항에 있어서,
상기 열경화형 접착조성물은 메인 폴리머, 적어도 하나의 열경화그룹 및 열경화제를 포함하되, 상기 메인 폴리머는 단량체에서 유도된 적어도 하나의 구조단위를 포함하고 상기 단량체는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 아크릴 그룹 또는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹인 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제3항에 있어서,
상기 열경화그룹은 상기 열경화그룹을 가지는 단량체 또는 상기 열경화그룹을 가지는 올리고머의 형태로 상기 경화접착제 조성물에 존재하는 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제3항에 있어서,
상기 열경화그룹은 메틸 아크릴 그룹인 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제3항에 있어서,
상기 메인 폴리머의 중량을 기준으로 상기 열경화그룹의 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기의 함량은 0.2% 내지 10% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
제3항에 있어서,
상기 메인 폴리머는 20만 내지 350만 사이의 중량평균분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 열경화형 접착 조성물.
베이스 필름; 및
접착층, 상기 베이스 필름에 설치되고 열경화형 접착 조성물에 의해 형성되는 접착층을 포함하는 접착시트에 있어서,
상기 열경화형 접착 조성물은 80% 내지 98% 사이의 접착력 변화율을 가지고 상기 접착력 변화율은 아래 방정식에 부합되는 바,
V=[(V0-V1)/V0]×100,
여기서, V는 상기 열경화형 접착 조성물의 접착력 변화율이고 V0은 상기 열경화형 접착 조성물이 상온에서의 접착력이며 V1은 상기 경화형 접착 조성물이 예정온도까지 가열된 후 상온까지 냉각된 접착력인 것을 특징으로 하는 접착시트.
제8항에 있어서,
상기 베이스 필름은 도전층 및 기재층을 가지고 상기 베이스 필름은 10 내지 300미크론 사이의 두께를 가지며 상기 도전층은 3 내지 50나노미터 사이의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 접착시트.
제8항에 있어서,
상기 열경화형 접착조성물은 메인 폴리머, 적어도 하나의 열경화그룹 및 열경화제를 포함하되, 상기 메인 폴리머는 단량체에서 유도된 적어도 하나의 구조단위를 포함하고 상기 단량체는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 아크릴 그룹 또는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 메틸 아크릴 그룹인 것을 특징으로 하는 접착시트.
제10항에 있어서,
상기 열경화그룹은 상기 열경화그룹을 가지는 단량체 또는 상기 열경화그룹을 가지는 올리고머의 형태로 상기 경화접착제 조성물에 존재하는 것을 특징으로 하는 접착시트.
제10항에 있어서
상기 열경화그룹은 메틸 아크릴 그룹인 것을 특징으로 하는 접착시트.
제10항에 있어서
상기 메인 폴리머의 중량을 기준으로 상기 열경화그룹의 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합기의 함량은 0.2% 내지 10% 사이에 있는 것을 특징으로 하는 접착시트..