KR20210141490A - 지지 시트 부착 필름상 소성 재료, 롤체, 적층체, 및 장치의 제조 방법 - Google Patents

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이사오 이치카와
히데카즈 나카야마
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린텍 가부시키가이샤
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Abstract

기재 필름(3) 상에 점착제층(4)을 가지는 지지 시트(2)와, 점착제층(4) 상에 마련된 필름상 소성 재료(1)를 구비하는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)로서, 필름상 소성 재료(100)는, 소결성 금속 입자(10) 및 바인더 성분(20)을 함유하고, 하기 측정 방법의 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100). 측정 방법: 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭이 10㎜이고 길이가 100㎜ 이상이 되도록 절단한 시험편(단, 점착제층이 경화성일 경우에는 경화 후)에 대해, 지지 시트의 점착제층과 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰을 때의 박리력을, 90° 점착력으로 한다.

Description

지지 시트 부착 필름상 소성 재료, 롤체, 적층체, 및 장치의 제조 방법
본 발명은, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료, 롤체, 적층체, 및 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 본원은, 2019년 3월 15일에 일본에 출원된 특허출원 2019-049021호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
최근, 자동차, 에어컨, PC 등의, 고전압·고전류화에 수반하여, 이들에 탑재되는 전력용 반도체 소자(파워 디바이스)의 수요가 높아지고 있다. 전력용 반도체 소자는, 고전압·고전류 하에서 사용된다는 특징으로부터, 반도체 소자로부터의 열의 발생이 문제가 되기 쉽다.
종래, 반도체 소자로부터 발생한 열의 방열을 위해, 반도체 소자의 주위에 히트 싱크가 장착되는 경우도 있다. 그러나, 히트 싱크와 반도체 소자 사이의 접합부에서의 열전도성이 양호하지 않으면, 효율적인 방열이 방해를 받게 된다.
열전도성이 우수한 접합 재료로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 특정의 가열 소결성 금속 입자와, 특정의 고분자 분산제와, 특정의 휘발성 분산매가 혼합된 페이스트상 금속 미립자 조성물이 개시되어 있다. 당해 조성물을 소결시키면, 열전도성이 우수한 고형상(固形狀) 금속이 된다고 한다.
일본 특허공개공보 2014-111800호
그러나, 특허문헌 1과 같이 소성 재료가 페이스트상인 경우에는, 도포되는 페이스트의 두께를 균일화하는 것이 어려워, 두께 안정성이 부족한 경향이 있다. 그래서, 본 발명자들은, 두께 안정성의 문제를 해결하기 위해, 종래의 페이스트상의 조성물로서 제공되고 있던 소성 재료를, 필름상으로서 제공하는 것을 생각하게 되었다.
소성 재료를 필름상으로 하려면, 소성 재료에 바인더 성분을 배합하여, 필름상으로 형성하면 된다.
그런데, 소성 재료는, 예를 들면 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 개편화한 칩과 기판과의 소결 접합에 사용할 수 있다. 또한, 필름상의 소성 재료의 한쪽의 측(표면)에 지지 시트를 마련하면, 반도체 웨이퍼를 칩으로 개편화할 때에 사용하는 다이싱 시트로서 사용할 수 있다. 또한, 블레이드 등을 이용하여 반도체 웨이퍼와 함께 개편화함으로써 칩과 동형(同形)인 필름상 소성 재료로서 가공할 수 있다.
그러나, 필름상의 소성 재료에 포함되는 소결성 금속 입자의 영향에 의한 것인지, 다이싱하여 개편화한 필름상 소성 재료 부착 칩을 픽업할 때에, 지지 시트로부터 필름상 소성 재료가 벗겨지기 어려워지는 경향이 있어, 다이싱된 필름상 소성 재료 부착 칩을 안정적으로 픽업할 수 없는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 다이싱된 필름상 소성 재료 부착 칩을 안정적으로 픽업할 수 있는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 이하의 태양을 가진다.
<1> 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트와, 상기 점착제층 상에 마련된 필름상 소성 재료를 구비하는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료로서,
상기 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자 및 바인더 성분을 함유하고,
하기 측정 방법에 의해 얻어지는 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료:
측정 방법: 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭이 10㎜이고 길이가 100㎜ 이상이 되도록 절단한 시험편(단, 상기 점착제층이 경화성일 경우에는 경화 후의 상기 시험편)에 대해, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 상기 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰을 때의 박리력을, 90° 점착력으로서 채용한다.
<2> 상기 점착제층이, 에너지선 경화성인, 상기 <1>에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
<3> 상기 점착제층이, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지는, 상기 <2>에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
<4> 상기 점착제층이, 비에너지선 경화성인, 상기 <1>에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
<5> 상기 점착제층이, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
<6> 장척상(長尺狀)의 박리 필름 상에, 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가, 상기 필름상 소성 재료를 내측으로 하여 적층되고,
상기 박리 필름 및 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가 롤 감겨진, 롤체.
<7> 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료와 웨이퍼가 첩부(貼付)되고, 상기 지지 시트, 상기 필름상 소성 재료, 및 상기 웨이퍼가 이 순으로 적층된 적층체.
<8> 상기 필름상 소성 재료의 직경이, 상기 웨이퍼의 직경과 동일, 또는 상기 웨이퍼의 직경보다 큰, 상기 <7>에 기재된 적층체.
<9> 이하의 공정 (1)∼(4)를 순차 행하는 장치의 제조 방법:
공정 (1): 상기 <7> 또는 <8>에 기재된 적층체의, 상기 웨이퍼와, 상기 필름상 소성 재료를 다이싱하는 공정,
공정 (2): 상기 다이싱된 필름상 소성 재료와, 상기 지지 시트를 박리하여, 필름상 소성 재료 부착 칩을 얻는 공정,
공정 (3): 기판의 표면에, 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 첩부하는 공정,
공정 (4): 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 소성하고, 상기 칩과, 상기 기판을 접합하는 공정.
본 발명에 의하면, 다이싱된 필름상 소성 재료 부착 칩을 안정적으로 픽업할 수 있는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가 링 프레임에 첩부된 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가 링 프레임에 첩부된 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 롤체를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 적층체를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 장치의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해서, 적절히 도면을 참조하여 설명한다.
한편, 이하의 설명에서 이용하는 도면은, 본 발명의 특징을 알기 쉽게 하기 위해, 편의상, 요부(要部)가 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있어, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 같다고는 할 수 없다.
≪지지 시트 부착 필름상 소성 재료≫
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료는, 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트와, 상기 점착제층 상에 마련된 필름상 소성 재료를 구비하는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료로서, 상기 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자 및 바인더 성분을 함유하고, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면(界面)에 있어서의, 하기 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인 것이다. 당해 90° 점착력의 측정 방법에 대해서는 나중에 상세히 기술한다.
도 1은, 본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)는, 소결성 금속 입자(10) 및 바인더 성분(20)을 함유하는 필름상 소성 재료(1)와, 필름상 소성 재료(1) 중 적어도 한쪽에 마련된 지지 시트(2)를 구비한다.
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)는, 기재 필름(3)과 점착제층(4)으로 이루어지는 지지 시트(2)의 내주부(內周部)에, 필름상 소성 재료(1)가 박리 가능하게 가착(假着)되어진다. 필름상 소성 재료(1)는, 점착제층(4)에 직접 접촉하여 마련되고, 당해 점착제층(4)의 내주부 표면이, 필름상 소성 재료(1)에 덮여, 외주부(外周部)에 점착부가 노출된 구성이 된다.
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료는, 반도체 웨이퍼를 칩으로 개편화할 때에 사용하는 다이싱 시트로서 사용할 수 있다. 또한 블레이드 등을 이용하여 반도체 웨이퍼와 함께 개편화함으로써 칩과 동형인 필름상 소성 재료로서 가공할 수 있으며, 또한 필름상 소성 재료 부착 칩을 제조할 수 있다.
필름상 소성 재료(1)는, 첩부되는 워크(웨이퍼 등)와 대략 동형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
웨이퍼 또는 칩으로서는, 반도체 웨이퍼 또는 반도체 칩, 절연체 웨이퍼 또는 절연체 칩, 도전체 웨이퍼 또는 도전체 칩 등을 들 수 있다. 절연체 웨이퍼로서는, 유리 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼를 예시할 수 있고, 이들에 한정되지 않는다. 실시형태에서는, 웨이퍼 또는 칩으로서, 반도체 웨이퍼 또는 반도체 칩을 이용하는 경우를 설명한다.
도 2는, 본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100a)는, 지지 시트(2)의 외주부에 점착제층(4)이 노출된 점착부를 가진다. 이 구성예에서는, 지지 시트(2)보다 소경(小徑)인 필름상 소성 재료(1)가, 지지 시트(2)의 점착제층(4) 상에 동심원상으로 박리 가능하게 적층되어 있는 것이 바람직하다. 외주부의 점착부는, 도시한 바와 같이, 링 프레임(5)의 고정에 이용된다.
또한, 링 프레임에 대한 풀칠(점착 시트의 외주부에 있어서의 노출된 점착제층) 상에, 환상(環狀)의 양면 테이프 혹은 점착제층을 별도 더 마련해도 된다. 양면 테이프는 점착제층／심재(芯材)／점착제층의 구성을 가지고, 양면 테이프에 있어서의 점착제층은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 고무계 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리비닐에테르 등의 점착제가 이용된다. 점착제층은, 후술하는 칩 부착 기판을 제조할 때에, 그 외주부에 있어서 링 프레임에 첩부된다. 양면 테이프의 심재로서는, 예를 들면, 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름, 액정 폴리머 필름 등이 바람직하게 이용된다.
도 3에, 도 2에서 나타내는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100a)의 사시도를 나타낸다. 필름상 소성 재료(1)는, 점착제층(4)의 내주부에 박리 가능하게 적층된다. 이 구성예에서는, 지지 시트(2)보다 소경인 필름상 소성 재료(1)가, 지지 시트(2)의 점착제층(4) 상에 동심원상으로 박리 가능하게 적층되어 있다.
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에는, 사용에 제공할 때까지의 동안에, 필름상 소성 재료 및 점착부 중 어느 한쪽 또는 그 양쪽의 표면에, 외부와의 접촉을 피하기 위한 표면 보호를 목적으로 하여 박리 필름을 마련해도 된다.
표면 보호 필름(박리 필름)으로서는, 앞서 든 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 및 폴리프로필렌 등의 기재 필름 표면에, 박리제를 이용하여 상술한 박리 처리를 실시함으로써 얻을 수도 있다. 박리 처리에 이용되는 박리제로서는, 기재 필름의 설명에 있어서 앞서 예시한 박리제를 들 수 있다.
지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 두께는, 1∼500㎛가 바람직하고, 5∼300㎛가 보다 바람직하고, 10∼200㎛가 더 바람직하다.
<점착력>
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에 있어서, 상기 필름상 소성 재료의 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의, 상기 90° 점착력은, 1.2N／10㎜ 이하이며, 1N／10㎜ 이하가 바람직하고, 0.8N／10㎜ 이하가 보다 바람직하다. 상기 90° 점착력의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.02N／10㎜ 이상이어도 되고, 0.1N／10㎜ 이상이어도 되고, 0.5N／10㎜ 이상이어도 된다.
상기 수치의 수치 범위의 일례로서는, 0.02∼1.2N／10㎜여도 되고, 0.1∼1N／10㎜여도 된다.
상기 90° 점착력이 상기 상한치 이하임으로써, 다이싱된 필름상 소성 재료 부착 칩을 안정적으로 픽업할 수 있다. 또한, 상기 90° 점착력이 상기 하한치 이상임으로써, 다이싱 시에 있어서의 칩 비산을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기의 90° 점착력은, JIS Z0237:2009에 준거하여 구해지고, 구체적으로는, 이하의 방법으로 측정할 수 있다.
측정 방법: 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭 10㎜, 길이 100㎜ 이상이 되도록 절단하여 이것을 시험편으로 하고, (시험편으로부터 박리 필름을 제거한 후) 박리 시험에 견딜 수 있는 점착력을 가지는 양면 테이프 등을 이용하여, 두께 1㎜의 SUS304(#600)에, 필름상 소성 재료의 노출면을 첩합한다. 한편, 시험편의 점착제층이, 에너지선 경화성 등의 경화성을 가질 경우에는, 이하의 박리 전에 점착제층의 경화를 행하기로 한다. 경화의 조건은, 점착제층의 종류에 따라 적절히 정하면 되지만, 점착제층의 경화가 충분히 달성될 정도로 할 수 있고, 경화에 의해 상기의 90° 점착력의 규정을 충족시킬 수 있을 경우에는, 그러한 조건을 적절히 정할 수 있다.
그 다음에, 점착력 측정 장치로, 지지 시트를, SUS304 상에 고정된 필름상 소성 재료로부터 박리 속도 300㎜／분으로 박리시킨다. 이때의 박리는, 온도: 23℃, 습도: 50％RH 하에서, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리시킨다. 그리고, 이때의 하중(박리력)을 측정하고, 그 측정치를 90° 점착력(N／10㎜)으로서 채용한다.
(필름상 소성 재료)
필름상 소성 재료(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 소결성 금속 입자(10) 및 바인더 성분(20)을 함유하고 있다.
필름상 소성 재료는 1층(단층)으로 이루어지는 것이어도 되고, 2층 이상의 복수층으로 이루어지는 것이어도 된다. 필름상 소성 재료가 복수층으로 이루어질 경우, 이들 복수층은 서로 동일해도 달라도 되고, 이들 복수층의 조합은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 특별히 한정되지 않는다.
한편, 본 명세서에 있어서는, 필름상 소성 재료의 경우에 한하지 않고, 「복수층이 서로 동일해도 달라도 된다」란, 「모든 층이 동일해도 되고, 모든 층이 달라도 되고, 일부의 층만이 동일해도 된다」는 것을 의미하고, 또한 「복수층이 서로 다르다」란, 「각 층의 구성 재료, 구성 재료의 배합비, 및 두께 중 적어도 하나가 서로 다르다」는 것을 의미한다.
필름상 소성 재료의 소성 전의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 10∼200㎛가 바람직하고, 20∼150㎛가 보다 바람직하고, 30∼90㎛가 더 바람직하다.
여기에서, 「필름상 소성 재료의 두께」란, 필름상 소성 재료 전체의 두께를 의미하고, 예를 들면, 복수층으로 이루어지는 필름상 소성 재료의 두께란, 필름상 소성 재료를 구성하는 모든 층의 합계의 두께를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 「두께」는, 임의의 5개소에서 두께를 측정한 평균으로 표시되는 값으로서, JIS K7130에 준하여, 정압 두께 측정기를 이용하여 취득할 수 있다.
(박리 필름)
필름상 소성 재료는, 박리 필름이 적층된 상태에서 제공할 수 있다. 사용할 때에는, 박리 필름을 벗겨, 필름상 소성 재료를 소결 접합시키는 대상물 상에 배치하면 된다. 박리 필름은 필름상 소성 재료의 손상이나 먼지 부착을 방지하기 위한 보호 필름으로서의 기능도 가진다. 박리 필름은, 필름상 소성 재료의 적어도 한쪽의 측에 마련되어 있으면 된다.
박리 필름으로서는, 예를 들면 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·(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름 등의 투명 필름이 이용된다. 또한 이들 가교 필름도 이용된다. 또한 이들 적층 필름이어도 된다. 또한, 이들을 착색한 필름, 불투명 필름 등을 이용할 수 있다. 박리제로서는, 예를 들면, 실리콘계, 불소계, 올레핀계, 알키드계, 장쇄 알킬기 함유 카바메이트 등의 박리제를 들 수 있다.
박리 필름의 두께는, 통상은 10∼500㎛, 바람직하게는 15∼300㎛, 특히 바람직하게는 20∼250㎛ 정도이다.
<소결성 금속 입자>
소결성 금속 입자는, 필름상 소성 재료의 소성으로서 금속 입자의 융점 이상의 온도에서 가열 처리됨으로써 입자끼리 용융·결합하여 소결체를 형성 가능한 금속 입자이다. 소결체를 형성함으로써, 필름상 소성 재료와 그것에 접하여 소성된 물품을 소결 접합시키는 것이 가능하다. 구체적으로는, 필름상 소성 재료를 개재하여 칩과 기판을 소결 접합시키는 것이 가능하다.
소결성 금속 입자의 구성 재료로서는, 단체 금속, 티탄산바륨, 상기 단체 금속의 산화물 및 합금을 들 수 있다. 상기 단체 금속으로서는, 은, 금, 구리, 철, 니켈, 알루미늄, 실리콘, 팔라듐, 백금, 티타늄 등을 들 수 있다. 소결성 금속 입자의 구성 재료로서는, 은 및 산화은이 바람직하다. 소결성 금속 입자는, 1종류만이 배합되어 있어도 되고, 2종류 이상의 조합으로 배합되어 있어도 된다.
소결성 금속 입자는, 나노 사이즈의 은 입자인 은나노 입자인 것이 바람직하다.
필름상 소성 재료에 포함되는 소결성 금속 입자의 입자경은, 상기 소결성을 발휘 가능한 것이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 100㎚ 이하여도 되고, 50㎚ 이하여도 되고, 30㎚ 이하여도 된다. 한편, 필름상 소성 재료가 포함하는 금속 입자의 입자경이란, 전자 현미경으로 관찰된 금속 입자의 입자경의, 투영 면적 원상당경으로 한다. 상기 입자경의 범위에 속하는 금속 입자는, 소결성이 우수하기 때문에 바람직하다.
필름상 소성 재료가 포함하는 소결성 금속 입자의 입자경은, 전자 현미경으로 관찰된 금속 입자의 입자경의, 투영 면적 원상당경이 100㎚ 이하인 입자에 대하여 구한 입자경의 수평균이, 0.1∼95㎚여도 되고, 0.3∼50㎚여도 되고, 0.5∼30㎚여도 된다. 한편, 측정 대상의 금속 입자는, 1개의 필름상 소성 재료당 무작위로 선택된 100개 이상으로 한다.
소결성 금속 입자는 바인더 성분 및 그 외의 첨가제 성분에 혼합하기 전에, 미리 응집물이 없는 상태로 하기 위해, 이소보르닐시클로헥산올이나, 데실알코올 등의 비점이 높은 고비점 용매에 미리 분산시켜도 된다. 고비점 용매의 비점으로서는, 예를 들면 200∼350℃여도 된다. 이때, 고비점 용매를 이용하면, 이것이 상온에서 휘발하는 경우가 거의 없기 때문에 소결성 금속 입자의 농도가 높아지는 것이 방지되고, 작업성이 향상되는 것 외, 소결성 금속 입자의 재응집 등도 방지되고, 품질적으로도 양호해진다. 분산법으로서는 니더, 3개 롤, 비드밀 및 초음파 등을 들 수 있다.
필름상 소성 재료에는, 입자경 100㎚ 이하의 금속 입자(소결성 금속 입자) 외에, 이것에 해당하지 않는 입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자가 더 배합되어도 된다. 입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자의 입자경은, 전자 현미경으로 관찰된 금속 입자의 입자경의, 투영 면적 원상당경이 100㎚를 초과하는 입자에 대하여 구한 입자경의 수평균이, 150㎚ 초과 50000㎚ 이하여도 되고, 150∼10000㎚여도 되고, 180∼5000㎚여도 된다.
입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자의 금속종으로서는, 상기 소결성 금속 입자의 금속종으로서 예시한 것과 같은 것을 들 수 있고 은, 구리, 및 이들 산화물이 바람직하다.
입자경 100㎚ 이하의 금속 입자와, 입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자는, 서로 동일한 금속종이어도 되고, 서로 다른 금속종이어도 된다. 예를 들면, 입자경 100㎚ 이하의 금속 입자가 은 입자이며, 입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자가 은 또는 산화은 입자여도 된다. 예를 들면, 입자경 100㎚ 이하의 금속 입자가 은 또는 산화은 입자이며, 입자경이 100㎚를 초과하는 비소결성 금속 입자가 구리 또는 산화구리 입자여도 된다.
필름상 소성 재료에 있어서, 모든 금속 입자의 총질량(100질량％)에 대한, 소결성 금속 입자의 함유량은, 10∼100질량％여도 되고, 20∼95질량％여도 된다.
소결성 금속 입자 및／또는 비소결성 금속 입자의 표면에는, 유기물이 피복되어 있어도 된다. 유기물의 피복을 가짐으로써, 바인더 성분과의 상용성이 향상되어, 입자끼리의 응집을 방지할 수 있으며, 균일하게 분산할 수 있다.
소결성 금속 입자 및／또는 비소결성 금속 입자의 표면에 유기물이 피복되어 있을 경우, 소결성 금속 입자 및 비소결성 금속 입자의 질량은, 피복물을 포함한 값으로 한다.
<바인더 성분>
바인더 성분이 배합됨으로써, 소성 재료를 필름상으로 성형할 수 있고, 소성 전의 필름상 소성 재료에 점착성을 부여할 수 있다. 바인더 성분은, 필름상 소성 재료의 소성으로서 가열 처리됨으로써 열분해되는 열분해성이어도 된다.
바인더 성분은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바인더 성분의 호적(好適)한 일례로서, 수지를 들 수 있다. 수지로서는, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리젖산, 셀룰로오스 유도체의 중합물 등을 들 수 있고, 아크릴 수지가 바람직하다. 아크릴 수지에는, (메타)아크릴레이트 화합물의 단독 중합체, (메타)아크릴레이트 화합물의 2종 이상의 공중합체, (메타)아크릴레이트 화합물과 다른 공중합성 단량체와의 공중합체가 포함된다.
또한, 본 명세서에 있어서 「유도체」란, 원래의 화합물의 1개 이상의 수소 원자가 수소 원자 이외의 기(치환기)로 치환되어 이루어지는 것을 의미한다.
바인더 성분을 구성하는 수지에 있어서, (메타)아크릴레이트 화합물 유래의 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 80∼100질량％인 것이 보다 바람직하고, 90∼100질량％인 것이 더 바람직하다.
여기에서 말하는 「유래」란, 상기 모노머가 중합하는데 필요한 구조의 변화를 받은 것을 의미한다.
(메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트;
히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트;
페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등의 페녹시알킬(메타)아크릴레이트;
2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-프로폭시에틸(메타)아크릴레이트, 2-부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시부틸(메타)아크릴레이트 등의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트;
폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트;
시클로헥실(메타)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐(메타)아크릴레이트, 보르닐(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메타)아크릴레이트;
벤질(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 알킬(메타)아크릴레이트 또는 알콕시알킬(메타)아크릴레이트가 바람직하고, 특히 바람직한 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 부틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 및 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「(메타)아크릴레이트」란, 「아크릴레이트」 및 「메타크릴레이트」의 양쪽를 포함하는 개념이다.
아크릴 수지로서는, 메타크릴레이트가 바람직하다. 바인더 성분이 메타크릴레이트 유래의 구성 단위를 함유함으로써, 비교적 저온에서 소성할 수 있고, 소결 후에 충분한 접착 강도를 얻기 위한 조건을 용이하게 충족시킬 수 있다.
바인더 성분을 구성하는 수지에 있어서, 메타크릴레이트 유래의 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 80∼100질량％인 것이 보다 바람직하고, 90∼100질량％인 것이 더 바람직하다.
다른 공중합성 단량체로서는, 상기 (메타)아크릴레이트 화합물과 공중합 가능한 화합물이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 (메타)아크릴산, 비닐벤조산, 말레산, 비닐프탈산 등의 불포화카르복시산류; 비닐벤질메틸에테르, 비닐글리시딜에테르, 스티렌,α-메틸스티렌, 부타디엔, 이소프렌 등의 비닐기 함유 라디칼 중합성 화합물을 들 수 있다.
바인더 성분을 구성하는 수지의 질량 평균 분자량(Mw)은, 1,000∼1,000,000인 것이 바람직하고, 10,000∼800,000인 것이 보다 바람직하다. 수지의 질량 평균 분자량이 상기 범위 내임으로써, 필름으로서 충분한 막 강도를 발현하며, 또한 유연성을 부여하는 것이 용이해진다.
한편, 본 명세서에 있어서, 「질량 평균 분자량」이란, 특별히 언급이 없는 한, 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(GPC)법에 따라 측정되는 폴리스티렌 환산치이다.
바인더 성분을 구성하는 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, 이하에 나타내는 Fox의 식을 이용하여 계산으로부터 구할 수 있고, 이것이 -60∼50℃인 것이 바람직하고, -30∼10℃인 것이 보다 바람직하고, -20℃ 이상 0℃ 미만인 것이 더 바람직하다. Fox의 식으로부터 구한 수지의 Tg가 상기 상한치 이하임으로써, 필름상 소성 재료와 피착체(예를 들면 칩, 기판 등)와의 소성 전의 점착력이 향상된다. 이에 더하여, 필름상 소성 재료의 유연성이 높아진다. 한편, Fox의 식으로부터 구한 수지의 Tg가 상기 하한치 이상임으로써, 필름 형상의 유지가 가능하며, 지지 시트 등으로부터의 필름상 소성 재료의 분리가 보다 용이해진다.
1／Tg＝(W1／Tg1) ＋ (W2／Tg2) ＋ … ＋(Wm／Tgm)(식 중, Tg는 바인더 성분을 구성하는 수지의 유리 전이 온도이며, Tg1, Tg2, … Tgm은 바인더 성분을 구성하는 수지의 원료가 되는 각 단량체의 호모폴리머의 유리 전이 온도이며, W1, W2, … Wm은 각 단량체의 질량분율이다. 단, W1 ＋ W2 ＋ … ＋Wm＝1이다.)
상기 Fox의 식에 있어서의 각 단량체의 호모폴리머의 유리 전이 온도는, 고분자 데이터·핸드북 또는 점착 핸드북에 기재된 값을 이용할 수 있다.
바인더 성분은, 필름상 소성 재료의 소성으로서 가열 처리됨으로써 열분해되는 열분해성이어도 된다. 바인더 성분이 열분해된 것은, 소성에 의한 바인더 성분의 질량 감소에 의해 확인할 수 있다. 한편, 바인더 성분으로서 배합되는 성분은 소성에 의해 거의 열분해되어도 되지만, 바인더 성분으로서 배합되는 성분의 전질량이, 소성에 의해 열분해되지 않아도 된다.
바인더 성분은, 소성 전의 바인더 성분의 총질량(100질량％)에 대해, 소성 후의 질량이 10질량％ 이하가 되는 것이어도 되고, 5질량％ 이하가 되는 것이어도 되고, 3질량％ 이하가 되는 것이어도 된다.
필름상 소성 재료는, 상기의 소결성 금속 입자, 비소결성 금속 입자 및 바인더 성분 외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 소결성 금속 입자, 비소결성 금속 입자 및 바인더 성분에 해당하지 않는 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
필름상 소성 재료에 함유되어도 되는 그 외의 첨가제로서는, 용매, 분산제, 가소제, 점착 부여제, 보존 안정제, 소포제, 열분해 촉진제, 및 산화 방지제 등을 들 수 있다. 첨가제는, 1종만 함유되어도 되고, 2종 이상 함유되어도 된다. 이들 첨가제는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 이 분야에서 통상 이용되는 것을 적절히 선택할 수 있다.
바인더 성분은, 필름상 소성 재료의 소성으로서 가열 처리됨으로써 열분해되는 것이 바람직하므로, 바인더 성분 100질량％에 대해, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지의 함유율은 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 열경화성 수지를 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
또한, 마찬가지의 관점에서, 바인더 성분을 구성하는 수지에 있어서, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 「아크릴레이트」 및 「메타크릴레이트」 중 아크릴레이트 유래의 구성 단위의 함유량은, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 아크릴레이트 유래의 구성 단위를 실질적으로 함유하지 않는 것이 더 바람직하다.
<조성>
필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자, 바인더 성분, 및 그 외의 첨가제로 이루어지는 것이어도 되고, 이들 함유량(질량％)의 합은 100질량％가 되어도 된다. 필름상 소성 재료가 비소결성 금속 입자를 포함할 경우에는, 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자, 비소결성 금속 입자, 바인더 성분, 및 그 외의 첨가제로 이루어지는 것이어도 되고, 이들 함유량(질량％)의 합은 100질량％가 되어도 된다.
필름상 소성 재료에 있어서, 용매 이외의 모든 성분(이하 「고형분」이라고 표기함)의 총질량(100질량％)에 대한, 소결성 금속 입자의 함유량은, 15∼98질량％가 바람직하고, 15∼90질량％가 보다 바람직하고, 20∼80질량％가 더 바람직하다. 소결성 금속 입자의 함유량이 상기 상한치 이하임으로써, 바인더 성분의 함유량을 충분히 확보할 수 있으므로, 필름 형상의 유지가 용이해진다. 한편, 소결성 금속 입자의 함유량이 상기 하한치 이상임으로써, 소성 시에 소결성 금속 입자끼리, 또는 소결성 금속 입자와 비소결성 금속 입자가 융착하여, 소성 후에 높은 접합 접착 강도(전단 접착력)를 발현한다는 효과도 얻을 수 있다.
필름상 소성 재료가 비소결성 금속 입자를 포함할 경우, 필름상 소성 재료에 있어서의 고형분의 총질량(100질량％)에 대한, 소결성 금속 입자 및 비소결성 금속 입자의 총함유량은, 50∼98질량％가 바람직하고, 70∼95질량％가 보다 바람직하고, 80∼95질량％가 더 바람직하다.
필름상 소성 재료에 있어서의 고형분의 총질량(100질량％)에 대한 바인더 성분의 함유량은, 2∼50질량％가 바람직하고, 5∼30질량％가 보다 바람직하고, 5∼20질량％가 더 바람직하다. 바인더 성분의 함유량이 상기 상한치 이하임으로써, 소결성 금속 입자의 함유량을 충분히 확보할 수 있으므로, 필름상 소성 재료와 피착체와의 접합 접착력이 보다 향상된다. 한편, 바인더 성분의 함유량이 상기 하한치 이상임으로써, 필름 형상의 유지가 용이해진다.
필름상 소성 재료에 있어서, 소결성 금속 입자와 바인더 성분과의 질량 비율(소결성 금속 입자:바인더 성분)은, 50:1∼1:5가 바람직하고, 20:1∼1:2가 보다 바람직하고, 10:1∼1:1이 더 바람직하다. 필름상 소성 재료가 비소결성 금속 입자를 포함할 경우에는, 소결성 금속 입자 및 비소결성 금속 입자와 바인더 성분과의 질량 비율((소결성 금속 입자 ＋ 비소결성 금속 입자):바인더 성분)은 50:1∼1:1이 바람직하고, 20:1∼2:1이 보다 바람직하고, 9:1∼4:1이 더 바람직하다.
필름상 소성 재료에는, 소결성 금속 입자, 비소결성 금속 입자, 바인더 성분 및 그 외의 첨가제 성분을 혼합할 때에 사용하는 고비점 용매가 포함되어 있어도 된다. 필름상 소성 재료의 총질량(100질량％)에 대한, 고비점 용매의 함유량은, 20질량％ 이하가 바람직하고, 15질량％ 이하가 보다 바람직하고, 10질량％ 이하가 더 바람직하다.
[필름상 소성 재료의 제조 방법]
필름상 소성 재료는, 그 구성 재료를 함유하는 소성 재료 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 필름상 소성 재료의 형성 대상면에, 필름상 소성 재료를 구성하기 위한 각 성분 및 용매를 포함하는 소성 재료 조성물을 도공 또는 인쇄하고, 필요에 따라 용매를 휘발시킴으로써, 목적으로 하는 부위에 필름상 소성 재료를 형성할 수 있다.
필름상 소성 재료의 형성 대상면으로서는, 박리 필름의 표면을 들 수 있다.
소성 재료 조성물을 도공할 경우, 용매로서는 비점이 200℃ 미만인 것이 바람직하고, 예를 들면 n-헥산(비점: 68℃), 아세트산에틸(비점: 77℃), 2-부탄온(비점: 80℃), n-헵탄(비점: 98℃), 메틸시클로헥산(비점: 101℃), 톨루엔(비점: 111℃), 아세틸아세톤(비점: 138℃), n-자일렌(비점: 139℃) 및 디메틸포름아미드(비점: 153℃) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 또한 조합하여 사용해도 된다.
소성 재료 조성물의 도공은, 공지의 방법으로 행하면 되고, 예를 들면 에어 나이프 코터, 블레이드 코터, 바 코터, 그라비아 코터, 콤마 코터(등록상표), 롤 코터, 롤 나이프 코터, 커튼 코터, 다이 코터, 나이프 코터, 스크린 코터, 마이어 바 코터, 키스 코터 등의 각종 코터를 이용하는 방법을 들 수 있다.
소성 재료 조성물을 인쇄할 경우, 용매로서는 인쇄 후에 휘발 건조할 수 있는 것이면 되고, 비점이 65∼350℃인 것이 바람직하다. 이러한 용매로서는, 앞서 예시한 비점이 200℃ 미만인 용매나, 이소포론(비점: 215℃), 부틸카르비톨(비점: 230℃), 1-데칸올(비점: 233℃), 부틸카르비톨아세테이트(비점: 247℃), 이소보르닐시클로헥산올(비점: 318℃) 등을 들 수 있다.
비점이 350℃를 상회하면, 인쇄 후의 휘발 건조에 의해 용매가 휘발하기 어려워져, 원하는 형상을 확보하는 것이 곤란해지거나, 소성 시에 용매가 필름 내에 잔존해 버려, 접합 접착성을 열화시킬 가능성이 있다. 비점이 65℃를 하회하면 인쇄 시에 휘발해 버려, 두께의 안정성이 손상되어 버릴 우려가 있다. 비점이 200∼350℃인 용매를 이용하면, 인쇄 시의 용매의 휘발에 의한 점도 상승을 억제할 수 있어, 인쇄 적성을 얻을 수 있다.
소성 재료 조성물의 인쇄는, 공지의 인쇄 방법으로 행할 수 있고, 예를 들면, 플렉소 인쇄 등의 볼록판 인쇄, 그라비아 인쇄 등의 오목판 인쇄, 오프셋 인쇄 등의 평판 인쇄, 실크 스크린 인쇄나 로터리 스크린 인쇄 등의 스크린 인쇄, 잉크젯 프린터 등의 각종 프린터에 의한 인쇄 등의 방법을 들 수 있다.
필름상 소성 재료의 형상은, 소결 접합의 대상의 형상에 맞춰 적절히 설정하면 되고, 원형 또는 직사각형이 바람직하다. 원형은 반도체 웨이퍼의 형상에 대응한 형상이다. 직사각형은 칩의 형상에 대응한 형상이다. 대응한 형상이란, 소결 접합의 대상의 형상과 동형상 또는 대략 동형상이어도 된다.
필름상 소성 재료가 원형인 경우, 원의 면적은, 3.5∼1,600㎠여도 되고, 85∼1,400㎠여도 된다. 필름상 소성 재료가 직사각형인 경우, 직사각형의 면적은, 0.01∼25㎠여도 되고, 0.25∼9㎠여도 된다. 특히, 소성 재료 조성물을 인쇄하면, 원하는 형상의 필름상 소성 재료를 형성하기 쉽다.
소성 재료 조성물의 건조 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 소성 재료 조성물이 용매를 함유하고 있을 경우, 가열 건조시키는 것이 바람직하고, 이 경우, 예를 들면 70∼250℃, 예를 들면 80∼180℃에서, 10초∼10분간의 조건으로 건조시키는 것이 바람직하다.
(기재 필름)
기재 필름(3)으로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌·프로필렌 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 에틸렌·(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌·(메타)아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌·(메타)아크릴산에틸 공중합체, 폴리염화비닐, 염화비닐·아세트산비닐 공중합체, 폴리우레탄 필름, 아이오노머 등으로 이루어지는 필름 등이 이용된다. 한편, 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴」은, 아크릴 및 메타크릴의 양자를 포함하는 의미로 이용한다.
또한 지지 시트에 대하여 보다 높은 내열성이 요구될 경우에는, 기재 필름(3)으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다. 또한, 이들 가교 필름이나 방사선·방전 등에 의한 개질 필름도 이용할 수 있다. 기재 필름은 상기 필름의 적층체여도 된다.
또한, 이들 필름은, 2종류 이상을 적층하거나, 조합하여 이용할 수도 있다. 또한, 이들 필름을 착색한 것, 혹은 인쇄를 실시한 것 등도 사용할 수 있다. 또한, 필름은 열가소성 수지를 압출 형성에 의해 시트화한 것이어도 되고, 연신된 것이어도 되고, 경화성 수지를 소정 수단에 의해 박막화, 경화하여 시트화한 것이 사용되어도 된다.
기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 30∼300㎛, 보다 바람직하게는 50∼200㎛이다. 기재 필름의 두께를 상기 범위로 함으로써, 다이싱에 의한 노치가 행해져도 기재 필름의 단열(斷裂)이 일어나기 어렵다. 또한, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에 충분한 가요성이 부여되기 때문에, 워크(예를 들면 반도체 웨이퍼 등)에 대하여 양호한 첩부성을 나타낸다.
기재 필름은, 표면에 박리제를 도포하여 박리 처리를 실시함으로써 얻을 수도 있다. 박리 처리에 이용되는 박리제로서는, 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 폴리에스테르계, 폴리올레핀계, 왁스계 등이 이용되지만, 특히 알키드계, 실리콘계, 불소계의 박리제가 내열성을 가지므로 바람직하다.
상기의 박리제를 이용하여 기재 필름의 표면을 박리 처리하기 위해서는, 박리제를 그대로 무용제로, 또는 용제 희석이나 에멀젼화하여, 그라비아 코터, 메이어 바 코터, 에어 나이프 코터, 롤 코터 등에 의해 도포하여, 박리제가 도포된 기재 필름을 상온 하 또는 가열 하에 제공하거나, 또는 전자선에 의해 경화시키거나, 웨트 라미네이션이나 드라이 라미네이션, 열용융 라미네이션, 용융 압출 라미네이션, 공압출 가공 등으로 적층체를 형성하면 된다.
(점착제층)
점착제층(4)은, 시트상 또는 필름상이며, 점착제를 함유할 수 있다.
지지 시트(2)는, 적어도 그 외주부에 점착부를 가진다. 점착부는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100a)의 외주부에 있어서, 링 프레임(5)을 일시적으로 고정하는 기능을 가지고, 소요(所要)하는 공정 후에는 링 프레임(5)이 박리 가능한 것이 바람직하다. 따라서, 점착제층(4)에는, 약점착성의 것을 사용해도 되고, 에너지선 조사에 의해 점착력이 저하되는 에너지선 경화성의 것을 사용해도 된다. 상기 점착제층은, 에너지선 경화성이어도 되고, 비에너지선 경화성이어도 된다. 재박리성 점착제층은, 공지의 각종 점착제(예를 들면, 고무계 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐에테르 등의 범용 점착제, 표면 요철이 있는 점착제, 에너지선 경화성 점착제, 열팽창 성분 함유 점착제 등)에 의해 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「에너지선」이란, 전자파 또는 하전 입자선 중에서 에너지 양자(量子)를 가지는 것을 의미하고, 그 예로서, 자외선, 방사선, 전자선 등을 들 수 있다.
자외선은, 예를 들면, 자외선원으로서 고압 수은 램프, 퓨전 램프, 제논 램프, 블랙 라이트 또는 LED 램프 등을 이용함으로써 조사할 수 있다. 전자선은, 전자선 가속기 등에 의해 발생시킨 것을 조사할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 「에너지선 경화성」이란, 에너지선을 조사함으로써 경화하는 성질을 의미하고, 「비에너지선 경화성」이란, 에너지선을 조사해도 경화하지 않는 성질을 의미한다.
지지 시트(2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기재 필름(3)의 상측 전면에 점착제층(4)을 가지고, 당해 점착제층(4)의 내주부 표면이, 필름상 소성 재료에 덮여, 외주부에 점착부가 노출된 구성이어도 된다. 이 경우, 점착제층(4)의 외주부는, 상기한 링 프레임(5)의 고정에 사용되고, 내주부에는, 필름상 소성 재료가 박리 가능하게 적층된다. 점착제층(4)으로서는, 상기와 마찬가지로, 약점착성의 것을 사용해도 되고, 또한 에너지선 경화성 점착제를 사용해도 된다.
상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력은, 상기한 바와 같다.
약점착성의 점착제로서는, 아크릴 수지, 실리콘 수지가 바람직하게 이용된다.
도 2의 구성의 지지 시트에 있어서, 에너지선 경화성의 재박리성 점착제층을 이용할 경우, 필름상 소성 재료가 적층되는 영역에 미리 에너지선 조사를 행하고, 점착성을 저감시켜 두어도 된다. 이때, 다른 영역은 에너지선 조사를 행하지 않고, 예를 들면 링 프레임(5)에의 접착을 목적으로 하여, 점착력을 높은 상태로 유지해 두어도 된다. 다른 영역에만 에너지선 조사를 행하지 않게 하려면, 예를 들면 기재 필름의 다른 영역에 대응하는 영역에 인쇄 등에 의해 에너지선 차폐층을 마련하고, 기재 필름측으로부터 에너지선 조사를 행하면 된다. 또한, 도 2의 구성의 지지 시트에서는, 기재 필름(3)과 점착제층(4)과의 접착을 강고하게 하기 위해, 기재 필름(3)의 점착제층(4)이 마련되는 면에는, 원하는 바에 따라, 샌드 블라스트나 용제 처리 등에 의한 요철화 처리, 혹은 코로나 방전 처리, 전자선 조사, 플라스마 처리, 오존·자외선 조사 처리, 화염 처리, 크롬산 처리, 열풍 처리 등의 산화 처리 등을 실시할 수 있다. 또한, 프라이머 처리를 실시할 수도 있다.
점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼100㎛, 더 바람직하게는 2∼80㎛, 특히 바람직하게는 3∼50㎛이다.
점착제층은 1층(단층)으로 이루어지는 것이어도 되고, 2층 이상의 복수층으로 이루어지는 것이어도 된다. 점착제층이 복수층으로 이루어질 경우, 이들 복수층은 서로 동일해도 달라도 되고, 이들 복수층의 조합은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 특별히 한정되지 않는다.
<점착제 조성물>
점착제층은, 점착제를 함유하는 점착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 점착제층의 형성 대상면에 점착제 조성물을 도공하고, 필요에 따라 건조시킴으로써, 목적으로 하는 부위에 점착제층을 형성할 수 있다. 점착제층의 보다 구체적인 형성 방법은, 다른 층의 형성 방법과 함께, 나중에 상세하게 설명한다. 점착제 조성물 중의, 상온에서 기화되지 않는 성분끼리의 함유량의 비율은, 통상, 점착제층의 상기 성분끼리의 함유량의 비율과 같아진다.
점착제 조성물의 도공은, 공지의 방법으로 행하면 되고, 예를 들면, 에어 나이프 코터, 블레이드 코터, 바 코터, 그라비아 코터, 롤 코터, 롤 나이프 코터, 커튼 코터, 다이 코터, 나이프 코터, 스크린 코터, 마이어 바 코터, 키스 코터 등의 각종 코터를 이용하는 방법을 들 수 있다.
점착제 조성물의 건조 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 점착제 조성물은, 후술하는 용매를 함유하고 있을 경우, 가열 건조시키는 것이 바람직하다. 용매를 함유하는 점착제 조성물은, 예를 들면, 70∼130℃에서 10초∼5분의 조건으로 건조시키는 것이 바람직하다.
점착제층이 에너지선 경화성일 경우, 에너지선 경화성 점착제를 함유하는 점착제 조성물, 즉, 에너지선 경화성의 점착제 조성물로서는, 예를 들면,
비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)(이하, 「점착성 수지(Ⅰ-1a)」라고 약기하는 경우가 있음)와, 에너지선 경화성 화합물을 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-1);
비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 측쇄에 불포화기가 도입된 에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-2a)(이하, 「점착성 수지(Ⅰ-2a)」라고 약기하는 경우가 있음)를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-2);
상기 점착성 수지(Ⅰ-2a)와, 에너지선 경화성 화합물을 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-3) 등을 들 수 있다.
점착제층(4)이 비에너지선 경화성일 경우, 비에너지선 경화성의 점착제 조성물로서는, 예를 들면, 상기 점착성 수지(Ⅰ-1a)를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-4) 등을 들 수 있다.
한편, 본 명세서에 있어서, 「점착성 수지」란, 점착성을 가지는 수지와, 접착성을 가지는 수지의 양쪽를 포함하는 개념이며, 예를 들면, 수지 자체가 점착성을 가지는 것 뿐만이 아니고, 첨가제 등의 다른 성분과의 병용에 의해 점착성을 나타내는 수지나, 열 또는 물 등의 트리거의 존재에 의해 접착성을 나타내는 수지 등도 포함한다.
상기에 나타낸 점착제 조성물 중에서는, 점착제 조성물(Ⅰ-2) 또는 점착제 조성물(Ⅰ-4)이 바람직하다. 점착제 조성물(Ⅰ-2) 또는 점착제 조성물(Ⅰ-4)을 이용함으로써, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력을 저감시켜, 90° 점착력을 상기의 바람직한 값으로 조정하는 것이 용이해진다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)을 이용해도 되지만, 상기한 바와 같이, 점착제 조성물(Ⅰ-2)을 이용하는 편이 보다 바람직하다. 그 이유로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-2)에서는, 에너지선 경화성 화합물을 이용하지 않아도 에너지선 경화성을 발휘할 수 있고, 에너지선 경화성 화합물과의 상용성이 낮은 점착성 수지여도, 문제 없이 사용할 수 있는 것을 들 수 있다.
예를 들면, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에서는, 에너지선 경화성 화합물과의 상용성을 높이기 위해, 고극성(高極性)의 점착성 수지가 선택되는 경우가 있다. 그러나, 고극성의 점착성 수지에서는, 첩부 후의 시간 경과에 의해 점착력이 증가하는 경향이 있다.
측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는 점착성 수지는, 첩부 후의 시간 경과에 의해 점착력의 증가가 생기기 어렵지만, 에너지선 경화성 화합물과의 상용성이 낮은 경우가 있다. 그러나, 당해 점착성 수지가, 점착제 조성물(Ⅰ-2)에 함유되고, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지는 것은, 에너지선 경화성 화합물과의 상용성의 문제를 고려하지 않고, 에너지선 경화성과 점착력 저감을, 높은 수준으로 양립 가능하다.
점착제층이 에너지선 경화성일 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-2)을 이용하여 형성된 점착제층으로서는, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지는 것을 예시할 수 있다.
당해 점착제층으로서는, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지고, 상기 점착성 수지가, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는 것을 예시할 수 있다.
<점착제 조성물(Ⅰ-1)>
상기 점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 상술한 바와 같이, 비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)와, 에너지선 경화성 화합물을 함유한다.
[점착성 수지(Ⅰ-1a)]
상기 점착성 수지(Ⅰ-1a)는, 아크릴 수지인 것이 바람직하다.
상기 아크릴 수지로서는, 예를 들면, 적어도 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 가지는 아크릴 중합체를 들 수 있다.
상기 아크릴 수지가 가지는 구성 단위는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
점착제층을 구성하는 점착성 수지에 있어서, (메타)아크릴레이트 화합물 유래의 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 80∼100질량％인 것이 보다 바람직하고, 90∼100질량％인 것이 더 바람직하다.
여기에서 말하는 「유래」란, 상기 모노머가 중합하는데 필요한 구조의 변화를 받은 것을 의미한다.
(메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 상기의 바인더 성분에 있어서 예시한 것을 들 수 있다.
점착성 수지는, (메타)아크릴레이트 화합물 중에서도, 알킬(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 알킬(메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 당해 측쇄의 알콕시기의 탄소수는, 8∼18이 바람직하고, 8∼12가 보다 바람직하고, 8∼10이 더 바람직하다. 당해 측쇄의 알콕시기는, 직쇄상이어도 되고, 분기쇄상이어도 된다. 점착성 수지가, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함함으로써, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력을 저감시켜, 90° 점착력을 상기의 바람직한 값으로 조정하는 것이 용이해진다.
점착제층을 구성하는 점착성 수지에 있어서, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴산에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 60∼95질량％인 것이 보다 바람직하고, 70∼90질량％인 것이 더 바람직하다.
상기 아크릴 중합체는, 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위 이외에, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 더 가지는 것이 바람직하다.
상기 관능기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 상기 관능기가 후술하는 가교제와 반응함으로써 가교의 기점이 되거나, 상기 관능기가 후술하는 불포화기 함유 화합물 중의 불포화기와 반응함으로써, 아크릴 중합체의 측쇄에 불포화기의 도입을 가능하게 하는 것을 들 수 있다.
관능기 함유 모노머 중의 상기 관능기로서는, 예를 들면, 수산기, 카르복시기, 아미노기, 에폭시기 등을 들 수 있다.
즉, 관능기 함유 모노머로서는, 예를 들면, 수산기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 에폭시기 함유 모노머 등을 들 수 있다.
상기 수산기 함유 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산히드록시메틸, (메타)아크릴산2-히드록시에틸, (메타)아크릴산2-히드록시프로필, (메타)아크릴산3-히드록시프로필, (메타)아크릴산2-히드록시부틸, (메타)아크릴산3-히드록시부틸, (메타)아크릴산4-히드록시부틸 등의 (메타)아크릴산히드록시알킬; 비닐알코올, 알릴알코올 등의 비(메타)아크릴 불포화알코올(즉, (메타)아크릴로일 골격을 갖지 않는 불포화알코올) 등을 들 수 있다.
상기 카르복시기 함유 모노머로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 에틸렌성 불포화 모노카르복시산(즉, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 모노카르복시산); 프말산, 이타콘산, 말레산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 디카르복시산(즉, 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 디카르복시산); 상기 에틸렌성 불포화 디카르복시산의 무수물; 2-카르복시에틸메타크릴레이트 등의 (메타)아크릴산카르복시알킬에스테르 등을 들 수 있다.
점착성 수지에 있어서, 소결성 금속 입자를 포함하는 필름상 소성 재료와의 점착력을 보다 저감시킨다는 관점에서, 점착성 수지의 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, (메타)아크릴산 유래의 구성 단위의 함유량은, 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 2질량％ 이하인 것이 더 바람직하고, (메타)아크릴산 유래의 구성 단위를 실질적으로 함유하지 않는 것이 특히 바람직하다.
관능기 함유 모노머는, 수산기 함유 모노머, 카르복시기 함유 모노머가 바람직하고, 수산기 함유 모노머가 보다 바람직하다.
수산기 함유 모노머로서는, 히드록시알킬(메타)아크릴레이트가 바람직하다. 수산기 함유 모노머를 이용함으로써, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력을 저감시켜, 90° 점착력을 상기의 바람직한 값으로 조정하는 것이 용이해진다.
상기 아크릴 중합체를 구성하는 관능기 함유 모노머는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
상기 아크릴 중합체에 있어서, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 전량에 대하여, 1∼35질량％인 것이 바람직하고, 2∼32질량％인 것이 보다 바람직하고, 3∼30질량％인 것이 특히 바람직하다.
상기 아크릴 중합체는, 상술한 비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)로서 사용할 수 있다.
한편, 상기 아크릴 중합체 중의 관능기에, 에너지선 중합성 불포화기(에너지선 중합성기)를 가지는 불포화기 함유 화합물을 반응시킨 것은, 상술한 에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-2a)로서 사용할 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 점착성 수지(Ⅰ-1a)는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율은, 5∼99질량％인 것이 바람직하고, 10∼95질량％인 것이 보다 바람직하고, 15∼90질량％인 것이 특히 바람직하다.
[에너지선 경화성 화합물]
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 상기 에너지선 경화성 화합물로서는, 에너지선 중합성 불포화기를 가지고, 에너지선의 조사에 의해 경화 가능한 모노머 또는 올리고머를 들 수 있다.
에너지선 경화성 화합물 중, 모노머로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트 등의 다가 (메타)아크릴레이트; 우레탄(메타)아크릴레이트; 폴리에스테르(메타)아크릴레이트; 폴리에테르(메타)아크릴레이트; 에폭시(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 화합물 중, 올리고머로서는, 예를 들면, 상기에서 예시한 모노머가 중합하여 이루어지는 올리고머 등을 들 수 있다.
에너지선 경화성 화합물은, 분자량이 비교적 크고, 점착제층의 저장 탄성률을 저하시키기 어렵다는 점에서는, 우레탄(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머가 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 상기 에너지선 경화성 화합물은, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
상기 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 총질량에 대한, 상기 에너지선 경화성 화합물의 함유량의 비율은, 1∼95질량％인 것이 바람직하고, 5∼90질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼85질량％인 것이 특히 바람직하다.
[가교제]
점착성 수지(Ⅰ-1a)로서, 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위 이외에, 또한, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 가지는 상기 아크릴 중합체를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 가교제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
상기 가교제는, 예를 들면, 상기 관능기와 반응하여, 점착성 수지(Ⅰ-1a)끼리를 가교하는 것이다.
가교제로서는, 예를 들면, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 자일릴렌디이소시아네이트(XDI), 이들 디이소시아네이트의 어덕트체 등의 이소시아네이트계 가교제(즉, 이소시아네이트기를 가지는 가교제); 유기 다가 이소시아네이트계 가교제, 에틸렌글리콜글리시딜에테르 등의 에폭시계 가교제(즉, 글리시딜기를 가지는 가교제); 헥사[1-(2-메틸)-아지리디닐]트리포스파트리아진 등의 아지리딘계 가교제(즉, 아지리디닐기를 가지는 가교제); 알루미늄킬레이트 등의 금속 킬레이트계 가교제(즉, 금속 킬레이트 구조를 가지는 가교제); 이소시아누레이트계 가교제(즉, 이소시아누르산 골격을 가지는 가교제) 등을 들 수 있다.
점착제의 응집력을 향상시켜 점착제층의 점착력을 향상시키는 점, 및 입수가 용이한 등의 점에서, 가교제는 이소시아네이트계 가교제인 것이 바람직하다.
상기 유기 다가 이소시아네이트 화합물로서, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트; 2,6-톨릴렌디이소시아네이트; 1,3-자일릴렌디이소시아네이트; 1,4-자일릴렌디이소시아네이트; 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트; 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트; 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트; 헥사메틸렌디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트; 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트; 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트; 트리메틸올프로판 등의 폴리올의 모두 또는 일부의 수산기에, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 및 자일릴렌디이소시아네이트의 어느 1종 또는 2종 이상이 부가된 화합물; 리신디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 가교제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
가교제를 이용할 경우, 상기 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서, 가교제의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼50질량부인 것이 바람직하고, 0.1∼20질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.3∼15질량부인 것이 특히 바람직하다.
[광중합개시제]
점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 광중합개시제를 더 함유하고 있어도 된다. 광중합개시제를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 자외선 등의 비교적 저에너지의 에너지선을 조사해도, 충분히 경화 반응이 진행된다.
상기 광중합개시제로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르, 벤조인벤조산, 벤조인벤조산메틸, 벤조인디메틸케탈 등의 벤조인 화합물; 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 등의 아세토페논 화합물; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드 화합물; 벤질페닐설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드 등의 설파이드 화합물; 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의α-케톨 화합물; 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물; 티타노센 등의 티타노센 화합물; 티오잔톤 등의 티오잔톤 화합물; 퍼옥사이드 화합물; 디아세틸 등의 디케톤 화합물; 벤질; 디벤질; 벤조페논; 2,4-디에틸티오잔톤; 1,2-디페닐메탄; 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판온; 2-클로로안트라퀴논 등을 들 수 있다.
또한, 상기 광중합개시제로서는, 예를 들면, 1-클로로안트라퀴논 등의 퀴논 화합물; 아민 등의 광증감제 등을 이용할 수도 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 광중합개시제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
광중합개시제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서, 광중합개시제의 함유량은, 상기 에너지선 경화성 화합물의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼20질량부인 것이 바람직하고, 0.03∼10질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.05∼5질량부인 것이 특히 바람직하다.
[그 외의 첨가제]
점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 어느 성분에도 해당하지 않는, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
상기 그 외의 첨가제로서는, 예를 들면, 대전 방지제, 산화 방지제, 연화제(가소제), 충전재(필러), 방청제, 착색제(안료, 염료), 증감제, 점착 부여제, 반응 지연제, 가교 촉진제(촉매) 등의 공지의 첨가제를 들 수 있다.
또한, 반응 지연제란, 예를 들면, 점착제 조성물(Ⅰ-1) 중에 혼입해 있는 촉매의 작용에 의해, 보존 중의 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서, 목적으로 하지 않는 가교 반응이 진행되는 것을 억제하는 것이다. 반응 지연제로서는, 예를 들면, 촉매에 대한 킬레이트에 의해 킬레이트 착체를 형성하는 것을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 1분자 중에 카르보닐기(-C(＝O)-)를 2개 이상 가지는 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 그 외의 첨가제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
그 외의 첨가제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 그 외의 첨가제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 그 종류에 따라 적절히 선택하면 된다.
[용매]
점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 용매를 함유하고 있어도 된다. 점착제 조성물(Ⅰ-1)은, 용매를 함유하고 있음으로써, 도공 대상면에의 도공 적성이 향상된다.
상기 용매는 유기 용매인 것이 바람직하고, 상기 유기 용매로서는, 예를 들면, 메틸에틸케톤, 아세톤 등의 케톤; 아세트산에틸 등의 에스테르(예를 들면, 카르복시산에스테르); 테트라히드로퓨란, 디옥산 등의 에테르; 시클로헥산, n-헥산 등의 지방족 탄화수소; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소; 1-프로판올, 2-프로판올 등의 알코올 등을 들 수 있다.
상기 용매로서는, 예를 들면, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 제조 시에 이용한 것을 점착성 수지(Ⅰ-1a)로부터 제거하지 않고, 그대로 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서 이용해도 되고, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 제조 시에 이용한 것과 동일 또는 다른 종류의 용매를, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 제조 시에 별도 첨가해도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 용매는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
용매를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 용매의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 조절하면 된다.
<점착제 조성물(Ⅰ-2)>
상기 점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 상술한 바와 같이, 비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 측쇄에 불포화기가 도입된 에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-2a)를 함유한다.
[점착성 수지(Ⅰ-2a)]
상기 점착성 수지(Ⅰ-2a)는, 예를 들면, 점착성 수지(Ⅰ-1a) 중의 관능기에, 에너지선 중합성 불포화기를 가지는 불포화기 함유 화합물을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 불포화기 함유 화합물은, 상기 에너지선 중합성 불포화기 이외에, 또한 점착성 수지(Ⅰ-1a) 중의 관능기와 반응함으로써, 점착성 수지(Ⅰ-1a)와 결합 가능한 기를 가지는 화합물이다.
상기 에너지선 중합성 불포화기로서는, 예를 들면, (메타)아크릴로일기, 비닐기(별명: 에테닐기), 알릴기(별명: 2-프로페닐기) 등을 들 수 있고, (메타)아크릴로일기가 바람직하다.
점착성 수지(Ⅰ-1a) 중의 관능기와 결합 가능한 기로서는, 예를 들면, 수산기 또는 아미노기와 결합 가능한 이소시아네이트기 및 글리시딜기, 그리고 카르복시기 또는 에폭시기와 결합 가능한 수산기 및 아미노기 등을 들 수 있다.
상기 불포화기 함유 화합물로서는, 예를 들면, (메타)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, (메타)아크릴로일이소시아네이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)이 함유하는 점착성 수지(Ⅰ-2a)는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서, 점착제 조성물(Ⅰ-2)의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-2a)의 함유량의 비율은, 5∼99질량％인 것이 바람직하고, 10∼95질량％인 것이 보다 바람직하고, 10∼90질량％인 것이 특히 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서, 용매 이외의 모든 성분의 총함유량에 대한 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율(즉, 점착제층에 있어서의, 점착제층의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율)은, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 예를 들면, 65∼99질량％여도 된다.
[가교제]
점착성 수지(Ⅰ-2a)로서, 예를 들면, 점착성 수지(Ⅰ-1a)에 있어서의 것과 마찬가지인, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 가지는 상기 아크릴 중합체를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 가교제를 더 함유하고 있어도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서의 상기 가교제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 가교제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)이 함유하는 가교제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
가교제를 이용할 경우, 상기 점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서, 가교제의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-2a)의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼50질량부인 것이 바람직하고, 0.1∼20질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.3∼3질량부인 것이 특히 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서, 가교제의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력을 저감시켜, 90° 점착력을 상기의 바람직한 값으로 조정하는 것이 용이해진다.
[광중합개시제]
점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 광중합개시제를 더 함유하고 있어도 된다. 광중합개시제를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 자외선 등의 비교적 저에너지의 에너지선을 조사해도, 충분히 경화 반응이 진행된다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서의 상기 광중합개시제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 광중합개시제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)이 함유하는 광중합개시제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
광중합개시제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서, 광중합개시제의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-2a)의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼20질량부인 것이 바람직하고, 0.03∼10질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.05∼5질량부인 것이 특히 바람직하다.
[그 외의 첨가제]
점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 어느 성분에도 해당하지 않는, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서의 상기 그 외의 첨가제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 그 외의 첨가제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)이 함유하는 그 외의 첨가제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
그 외의 첨가제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-2)의 그 외의 첨가제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 그 종류에 따라 적절히 선택하면 된다.
[용매]
점착제 조성물(Ⅰ-2)은, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 경우와 마찬가지의 목적으로, 용매를 함유하고 있어도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)에 있어서의 상기 용매로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 용매와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-2)이 함유하는 용매는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
용매를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-2)의 용매의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 조절하면 된다.
<점착제 조성물(Ⅰ-3)>
상기 점착제 조성물(Ⅰ-3)은, 상술한 바와 같이, 상기 점착성 수지(Ⅰ-2a)와, 에너지선 경화성 화합물을 함유한다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)에 있어서, 점착제 조성물(Ⅰ-3)의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-2a)의 함유량의 비율은, 5∼99질량％인 것이 바람직하고, 10∼95질량％인 것이 보다 바람직하고, 15∼90질량％인 것이 특히 바람직하다.
[에너지선 경화성 화합물]
점착제 조성물(Ⅰ-3)이 함유하는 상기 에너지선 경화성 화합물로서는, 에너지선 중합성 불포화기를 가지고, 에너지선의 조사에 의해 경화 가능한 모노머 및 올리고머를 들 수 있으며, 점착제 조성물(Ⅰ-1)이 함유하는 에너지선 경화성 화합물과 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)이 함유하는 상기 에너지선 경화성 화합물은, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
상기 점착제 조성물(Ⅰ-3)에 있어서, 상기 에너지선 경화성 화합물의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-2a)의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼300질량부인 것이 바람직하고, 0.03∼200질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.05∼100질량부인 것이 특히 바람직하다.
[광중합개시제]
점착제 조성물(Ⅰ-3)은, 광중합개시제를 더 함유하고 있어도 된다. 광중합개시제를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-3)은, 자외선 등의 비교적 저에너지의 에너지선을 조사해도, 충분히 경화 반응이 진행된다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)에 있어서의 상기 광중합개시제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 광중합개시제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)이 함유하는 광중합개시제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
광중합개시제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-3)에 있어서, 광중합개시제의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-2a) 및 상기 에너지선 경화성 화합물의 총함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼20질량부인 것이 바람직하고, 0.03∼10질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.05∼5질량부인 것이 특히 바람직하다.
[그 외의 첨가제]
점착제 조성물(Ⅰ-3)은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 어느 성분에도 해당하지 않는, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
상기 그 외의 첨가제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 그 외의 첨가제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)이 함유하는 그 외의 첨가제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
그 외의 첨가제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-3)의 그 외의 첨가제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 그 종류에 따라 적절히 선택하면 된다.
[용매]
점착제 조성물(Ⅰ-3)은, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 경우와 마찬가지의 목적으로, 용매를 함유하고 있어도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)에 있어서의 상기 용매로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 용매와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-3)이 함유하는 용매는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
용매를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-3)의 용매의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 조절하면 된다.
<점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3) 이외의 점착제 조성물>
여기까지는, 점착제 조성물(Ⅰ-1), 점착제 조성물(Ⅰ-2) 및 점착제 조성물(Ⅰ-3)에 대해서 주로 설명했지만, 이들 함유 성분으로서 설명한 것은, 이들 3종의 점착제 조성물 이외의 전반적인 점착제 조성물(본 명세서에 있어서는, 「점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3) 이외의 점착제 조성물」이라고 칭함)에서도, 마찬가지로 이용할 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3) 이외의 점착제 조성물로서는, 에너지선 경화성의 점착제 조성물 이외에, 비에너지선 경화성의 점착제 조성물도 들 수 있다.
비에너지선 경화성의 점착제 조성물로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 고무계 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐에테르, 폴리카보네이트, 에스테르계 수지 등의, 비에너지선 경화성의 점착성 수지(Ⅰ-1a)를 함유하는 점착제 조성물(Ⅰ-4)을 들 수 있고, 아크릴 수지를 함유하는 것이 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3) 이외의 점착제 조성물은, 1종 또는 2종 이상의 가교제를 함유하는 것이 바람직하고, 그 함유량은, 상술한 점착제 조성물(Ⅰ-1) 등의 경우와 마찬가지로 할 수 있다.
<점착제 조성물(Ⅰ-4)>
점착제 조성물(Ⅰ-4)에서 바람직한 것으로서는, 예를 들면, 상기 점착성 수지(Ⅰ-1a)와, 가교제를 함유하는 것을 들 수 있다.
[점착성 수지(Ⅰ-1a)]
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서의 점착성 수지(Ⅰ-1a)로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 점착성 수지(Ⅰ-1a)와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)이 함유하는 점착성 수지(Ⅰ-1a)는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서, 점착제 조성물(Ⅰ-4)의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율은, 5∼99질량％인 것이 바람직하고, 10∼95질량％인 것이 보다 바람직하고, 15∼90질량％인 것이 특히 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서, 용매 이외의 모든 성분의 총함유량에 대한 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율(즉, 점착제층에 있어서의, 점착제층의 총질량에 대한, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량의 비율)은, 50∼100질량％인 것이 바람직하고, 예를 들면, 65∼99질량％여도 되고, 80∼98질량％여도 된다.
[가교제]
점착성 수지(Ⅰ-1a)로서, 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위 이외에, 또한, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 가지는 상기 아크릴 중합체를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-4)은, 가교제를 더 함유하는 것이 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서의 가교제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 가교제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)이 함유하는 가교제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
상기 점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서, 가교제의 함유량은, 점착성 수지(Ⅰ-1a)의 함유량 100질량부에 대하여, 0.01∼50질량부인 것이 바람직하고, 0.1∼20질량부인 것이 보다 바람직하고, 4∼15질량부인 것이 특히 바람직하다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서, 가교제의 함유량을 상기 범위 내로 함으로써, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의 90° 점착력을 저감시켜, 90° 점착력을 상기의 바람직한 값으로 조정하는 것이 용이해진다.
[그 외의 첨가제]
점착제 조성물(Ⅰ-4)은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에 있어서, 상술한 어느 성분에도 해당하지 않는, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
상기 그 외의 첨가제로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 그 외의 첨가제와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)이 함유하는 그 외의 첨가제는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
그 외의 첨가제를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-4)의 그 외의 첨가제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 그 종류에 따라 적절히 선택하면 된다.
[용매]
점착제 조성물(Ⅰ-4)은, 점착제 조성물(Ⅰ-1)의 경우와 마찬가지의 목적으로, 용매를 함유하고 있어도 된다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)에 있어서의 상기 용매로서는, 점착제 조성물(Ⅰ-1)에 있어서의 용매와 같은 것을 들 수 있다.
점착제 조성물(Ⅰ-4)이 함유하는 용매는, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 되고, 2종 이상인 경우, 그들 조합 및 비율은 임의로 선택할 수 있다.
용매를 이용할 경우, 점착제 조성물(Ⅰ-4)의 용매의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 적절히 조절하면 된다.
[점착제 조성물의 제조 방법]
점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3)이나, 점착제 조성물(Ⅰ-4) 등의 점착제 조성물(Ⅰ-1)∼(I-3) 이외의 점착제 조성물은, 상기 점착제와, 필요에 따라 상기 점착제 이외의 성분 등의, 점착제 조성물을 구성하기 위한 각 성분을 배합함으로써 얻을 수 있다.
각 성분의 배합 시에 있어서의 첨가 순서는 특별히 한정되지 않고, 2종 이상의 성분을 동시에 첨가해도 된다.
용매를 이용할 경우에는, 용매를 용매 이외의 몇 가지 배합 성분과 혼합하여 이 배합 성분을 미리 희석해 둠으로써 이용해도 되고, 용매 이외의 몇 가지 배합 성분을 미리 희석해 두지 않고, 용매를 이들 배합 성분과 혼합함으로써 이용해도 된다.
배합 시에 각 성분을 혼합하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 교반자 또는 교반 날개 등을 회전시켜 혼합하는 방법; 믹서를 이용하여 혼합하는 방법; 초음파를 가하여 혼합하는 방법 등, 공지의 방법으로부터 적절히 선택하면 된다.
각 성분의 첨가 및 혼합 시의 온도 그리고 시간은, 각 배합 성분이 열화하지 않는 한 특별히 한정되지 않고, 적절히 조절하면 되지만, 온도는 15∼30℃인 것이 바람직하다.
상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 일 실시형태로서는, 예를 들면, 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트와, 상기 점착제층 상에 마련된 필름상 소성 재료를 구비하고, 상기 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자 및 바인더 성분을 함유하고, 상기 소결성 금속 입자는, 단체 금속, 티탄산바륨, 상기 단체 금속의 산화물 및 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, 상기 단체 금속은, 은, 금, 구리, 철, 니켈, 알루미늄, 실리콘, 팔라듐, 백금 또는 티타늄이며, 상기 바인더 성분은, 아크릴 수지를 포함하고, 상기 점착제층은, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하고, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴산에스테르에 유래하는 구성 단위의 함유량은, 구성 단위의 총질량(100질량％)에 대하여, 50∼100질량％이며, 하기 측정 방법에 의해 얻어지는 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인 것을 들 수 있다:
측정 방법: 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭이 10㎜이고 길이가 100㎜ 이상이 되도록 절단한 시험편(단, 상기 점착제층이 경화성일 경우에는 경화 후의 상기 시험편)에 대해, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 상기 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰을 때의 박리력을, 90° 점착력으로서 채용한다.
상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 일 실시형태로서는, 예를 들면, 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트와, 상기 점착제층 상에 마련된 필름상 소성 재료를 구비하고, 상기 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자 및 바인더 성분을 함유하고, 상기 소결성 금속 입자는, 단체 금속, 티탄산바륨, 상기 단체 금속의 산화물 및 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, 상기 단체 금속은, 은, 금, 구리, 철, 니켈, 알루미늄, 실리콘, 팔라듐, 백금 또는 티타늄이며, 상기 바인더 성분은, 아크릴 수지를 포함하고, 상기 점착제층이, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지고, 상기 에너지선 중합성 불포화기는, (메타)아크릴로일기, 비닐기 또는 알릴기이며, 하기 측정 방법에 의해 얻어지는 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인 것을 들 수 있다:
측정 방법: 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭이 10㎜이고 길이가 100㎜ 이상이 되도록 절단한 시험편(단, 상기 점착제층이 경화성일 경우에는 경화 후의 상기 시험편)에 대해, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 상기 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰을 때의 박리력을, 90° 점착력으로서 채용한다.
[지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 제조 방법]
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료는, 상술한 각 층을 대응하는 위치 관계가 되도록 순차 적층함으로써 제조할 수 있다.
예를 들면, 기재 필름 상에 점착제층을 적층할 경우에는, 박리 필름 상에, 이것을 구성하기 위한 성분 및 용매를 함유하는 점착제 조성물을 도공하고, 필요에 따라 건조시키고 용매를 휘발시켜 필름상으로 함으로써, 박리 필름 상에 점착제층을 미리 형성해 두고, 이 형성이 끝난 점착제층의 상기 박리 필름과 접촉해 있는 측과는 반대측의 노출면을, 기재 필름의 표면과 첩합하면 된다. 박리 필름은, 적층 구조의 형성 후, 필요에 따라 제거하면 된다.
예를 들면, 기재 필름 상에 점착제층이 적층되고, 상기 점착제층 상에 필름상 소성 재료가 적층되어 이루어지는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(지지 시트가 기재 필름 및 점착제층의 적층물인 지지 시트 부착 필름상 소성 재료)를 제조할 경우에는, 상술한 방법으로, 기재 필름 상에 점착제층을 적층해 두고, 별도, 박리 필름 상에 필름상 소성 재료를 구성하기 위한 성분 및 용매를 함유하는 소성 재료 조성물을 도공 또는 인쇄하고, 필요에 따라 건조시키고 용매를 휘발시켜 필름상으로 함으로써, 박리 필름 상에 필름상 소성 재료를 형성해 두고, 이 필름상 소성 재료의 노출면을, 기재 필름 상에 적층이 끝난 점착제층의 노출면과 첩합하여, 필름상 소성 재료를 점착제층 상에 적층함으로써, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻을 수 있다. 박리 필름 상에 필름상 소성 재료를 형성할 경우, 소성 재료 조성물은, 박리 필름의 박리 처리면에 도공 또는 인쇄하는 것이 바람직하고, 박리 필름은, 적층 구조의 형성 후, 필요에 따라 제거하면 된다.
이와 같이, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 구성하는 기재 필름 이외의 층은 모두, 박리 필름 상에 미리 형성해 두고, 목적으로 하는 층의 표면에 첩합하는 방법으로 적층할 수 있기 때문에, 필요에 따라 이러한 공정을 채용하는 층을 적절히 선택하여, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 제조하면 된다.
한편, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료는, 필요한 층을 모두 마련한 후, 그 지지 시트와는 반대측의 최표층의 표면에, 박리 필름이 첩합된 상태로 보관되어도 된다.
≪롤체≫
본 발명의 일 실시형태로서, 장척상의 박리 필름 상에, 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가, 상기 필름상 소성 재료를 내측으로 하여 적층되고,
상기 박리 필름 및 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가 롤 감겨진, 롤체를 제공한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 롤체를 모식적으로 나타내는 단면도이며, 롤 감김을 풀어, 그 일부를 펼친 상태를 나타내고 있다. 롤체(110)는, 박리 필름(15) 상에, 소정의 형상으로 가공된, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)가, 필름상 소성 재료를 내측으로 하여, 2단위 이상 적층되어 있다. 박리 필름(15) 및 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)에서는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)가 적층된 측이 중심측을 향하도록, 롤 감겨져 있다. 롤 감김의 방향은, 장척상의 박리 필름(15)의 길이 방향이다.
상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 1단위란, 1회 또는 1개의 첩부 대상물의 첩부에 사용되는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 부분이어도 되고, 도 4 중의 단위(P)에 포함되는 부분으로 할 수 있다. 도 4에서는, 단위(P)마다 필름상 소성 재료(1)가 1개 포함되고, 단위(P)가 2단위 이상 연속하여 소정의 간격으로 배치되어 있다. 각 단위(P)에 포함되는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료끼리는, 서로 동형상으로 가공된 것이어도 된다. 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 바람직한 형상으로서는, 원형의 지지 시트와, 지지 시트보다 소경인 원형의 필름상 소성 재료가, 동심원상으로 적층되어 있는 것이다.
필름상 소성 재료(1)는, 반도체 웨이퍼 등(첩부 대상물)에 용이하게 첩부 가능하며, 부착성을 가지므로, 필름상 소성 재료(1)가, 부착성이 부족한 박리 필름(15)과 지지 시트(2)에 끼워진 구성으로 함으로써, 롤상으로서 보관하는데 호적하다.
롤체는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 유통 형태로서도 호적하다.
롤체는, 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료와 박리 필름을, 대응하는 위치 관계가 되도록 적층함으로써 제조할 수 있다.
≪적층체≫
본 발명의 일 실시형태로서, 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료와, 웨이퍼가 첩부되고, 상기 지지 시트, 상기 필름상 소성 재료, 및 상기 웨이퍼가 이 순으로 적층된 적층체를 제공한다.
적층체는, 후술하는 장치의 제조 방법에 있어서의 중간체로서 이용할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 적층체를 모식적으로 나타내는 단면도면이다. 적층체(120)는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료(100)와 반도체 웨이퍼(18)가 적층되고, 지지 시트(2), 필름상 소성 재료(1), 반도체 웨이퍼(18)가 이 순으로 적층된 것이다. 반도체 웨이퍼(18)는, 필름상 소성 재료(1)에 직접 접촉하여 마련되어 있어도 된다.
반도체 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼 및 실리콘 카바이드 웨이퍼여도 되고, 또한 갈륨·비소 등의 화합물 반도체 웨이퍼여도 된다. 반도체 웨이퍼의 표면에는, 회로가 형성되어 있어도 된다. 웨이퍼 표면에의 회로의 형성은 에칭법, 리프트 오프법 등의 종래 범용되고 있는 방법을 포함하는 다양한 방법에 의해 행할 수 있다. 반도체 웨이퍼의 회로면의 반대면(이면)은 그라인더 등을 이용한 공지의 수단으로 연삭되어도 된다. 이면 연삭 시에는, 표면의 회로를 보호하기 위해 회로면에, 표면 보호 시트라고 불리는 점착 시트를 첩부할 수 있다. 이면 연삭은, 웨이퍼의 회로면측(즉 표면 보호 시트측)을 척 테이블 등에 의해 고정하고, 회로가 형성되어 있지 않은 이면측을 그라인더에 의해 연삭할 수 있다. 웨이퍼의 연삭 후의 두께는 특별히 한정은 되지 않지만, 통상은 20∼500㎛ 정도이다. 그 후, 필요에 따라, 이면 연삭 시에 생긴 파쇄층을 제거한다. 파쇄층의 제거는, 케미컬 에칭이나, 플라스마 에칭 등에 의해 행할 수 있다. 연삭 후, 이면에 금속막이 마련되어도 되고, 금속막은, 단일 혹은 복수의 막이어도 된다. 금속막의 형성에는, 각각 전해 또는 무전해 도금이나 스퍼터 등 각종 방식을 이용할 수 있다.
첩부되는 워크(웨이퍼 등)의 형상은, 원형인 경우가 통상이며, 따라서, 필름상 소성 재료(1), 및 지지 시트(2)의 형상도 원형인 것이 바람직하다.
적층체(120)에 있어서, 필름상 소성 재료(1)의 직경은, 반도체 웨이퍼(18)의 직경과 동일, 또는 반도체 웨이퍼(18)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 필름상 소성 재료와 웨이퍼와의 직경차(필름상 소성 재료의 직경 ― 웨이퍼의 직경)는, 0∼20㎜인 것이 바람직하고, 1∼15㎜인 것이 보다 바람직하다. 상기의 직경차가 상기 하한치 이상임으로써, 칩 비산의 억제 효과가 우수하다. 상기의 직경차가 상기 상한치 이하임으로써, 우수한 웨이퍼 오염의 방지 효과가 발휘된다.
적층체(120)에 있어서, 지지 시트(2)의 직경은, 필름상 소성 재료(1)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
적층체는, 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료와 웨이퍼를, 대응하는 위치 관계가 되도록 적층함으로써 제조할 수 있다.
≪장치의 제조 방법≫
다음으로 본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 이용 방법에 대해서, 웨이퍼로서 반도체 웨이퍼를 이용하고, 당해 소성 재료를 반도체 장치의 제조에 적용했을 경우를 예로 들어 설명한다.
본 발명의 일 실시형태로서, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 이용한 반도체 장치의 제조 방법은, 본 발명에 따른 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 이용한 반도체 장치의 제조 방법으로서, 이하의 공정 (1)∼(4)를, 순차 행하는 방법이다.
공정 (1): 상기 적층체의, 상기 반도체 웨이퍼(워크)와, 상기 필름상 소성 재료를 다이싱하는 공정
공정 (2): 상기 다이싱된 필름상 소성 재료와, 상기 지지 시트를 박리하고, 필름상 소성 재료 부착 칩을 얻는 공정
공정 (3): 기판의 표면에, 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 첩부하는 공정
공정 (4): 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 소성하고, 상기 칩과, 상기 기판을 접합하는 공정
이하, 도 6을 참조하면서, 반도체 장치의 제조 방법인, 상기 공정 (1)∼(4)에 대해서 설명한다.
·공정 (1)
공정 (1)에서는, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 필름상 소성 재료(1)가 반도체 웨이퍼(18)에 첩부되고, 지지 시트(2), 필름상 소성 재료(1), 및 반도체 웨이퍼(18)가 이 순으로 적층된 적층체(120)를 이용한다.
그 다음에, 반도체 웨이퍼의 다이싱을 행한다. 반도체 웨이퍼의 다이싱은, 공지의 방법으로 행할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.
예를 들면, 반도체 웨이퍼의 다이싱은, 블레이드를 이용하는 방법(즉, 블레이드 다이싱), 레이저 조사에 의해 행하는 방법(즉, 레이저 다이싱), 연마제를 포함하는 물의 분사에 의해 행하는 방법(즉, 워터 다이싱) 등의, 반도체 웨이퍼를 노치하는 방법으로 행할 수 있다.
여기에서는, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 다이싱 블레이드를 이용하여, 반도체 웨이퍼(18)의 측으로부터 적층체(120)의, 반도체 웨이퍼(18)와 필름상 소성 재료(1)를 다이싱하는 경우를 예시한다. 다이싱은, 노치(C)를 형성함으로써, 반도체 웨이퍼(18)와 필름상 소성 재료(1)를 함께 절단하고, 반도체 웨이퍼를 분할하여, 반도체 칩(19)을 형성한다. 노치(C)는, 점착제층(4)에 도달하는 것이 바람직하지만, 기재 필름(3)에는 도달하지 않아도 된다.
한편, 표면에 회로가 형성된 반도체 웨이퍼를 개편화한 것(칩)을 특히, 소자 또는 반도체 소자라고도 한다.
다이싱에 있어서, 다이싱 블레이드의 회전 속도는, 10000∼60000rpm인 것이 바람직하고, 20000∼50000rpm인 것이 보다 바람직하다. 또한, 다이싱 블레이드의 이동 속도는, 20∼80㎜／s인 것이 바람직하고, 40∼60㎜／s인 것이 보다 바람직하다.
또한, 다이싱 블레이드의 작동 시에는, 다이싱을 행하고 있는 개소에 대하여, 예를 들면, 0.5∼1.5L／min 정도의 양으로 절삭수(切削水)를 흘리는 것이 바람직하다.
·공정 (2)
공정 (2)에서는, 상기 다이싱된 필름상 소성 재료(1)와 지지 시트(2)를 박리하여, 필름상 소성 재료 부착 칩(130)을 얻는다.
도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 노치(C)가 형성된 후의 적층체(120)에 대하여, 그 기재 필름(3)측으로부터 힘을 가함과 함께, 반도체 칩(19)을 상기 다이싱된 필름상 소성 재료(1)와 함께, 지지 시트의 점착제층(4)으로부터 분리하여(픽업하여), 필름상 소성 재료 부착 칩(130)을 얻을 수 있다.
여기에서는, 일 실시형태로서, 칩(19)과, 필름상 소성 재료(1)를 구비하는, 필름상 소성 재료 부착 칩(130)을 제조할 수 있다.
도 6의 (c)에서는, 반도체 장치의 제조 장치에 있어서의 밀어올림부(도시 생략)로부터 돌기(핀)(70)를 돌출시키고, 돌기(70)의 선단부가 적층체(120)를, 그 기재 필름(3)측으로부터 밀어올림으로써, 노치(C) 및 반도체 칩(19)이 형성된 후의 적층체(120)에 대하여, 돌기(70)의 돌출 방향으로 힘을 가하는 예를 나타내고 있다. 이때, 돌기(70)의 돌출량(밀어올림량), 돌출 속도(밀어올림 속도), 돌출 상태의 유지 시간(들어올림 대기 시간) 등의 밀어올림 조건을 적절히 조절할 수 있다. 돌기(70)의 수는 특별히 한정되지 않고, 적절히 선택하면 된다.
또한, 도 6의 (c)에서는, 반도체 장치의 제조 장치의 끌어올림부(71)에 의해, 반도체 칩(19)을 끌어올림으로써, 필름상 소성 재료(1)와 함께 반도체 칩(19)을, 점착제층(4)으로부터 박리시키는 예를 나타내고 있다. 여기에서는, 반도체 칩(19)의 끌어올림 방향을 화살표 I로 나타내고 있다.
또, 상기 픽업에 있어서, 적층체(120)를 밀어올리는 방법은, 공지의 방법이어도 되고, 예를 들면, 상술한 바와 같은 돌기에 의해 밀어올리는 방법 이외에, 적층체(120)를 따라 슬라이더를 이동시킴으로써, 이 적층체(120)를 밀어올리는 방법을 들 수 있다.
또, 반도체 칩(19)을 끌어올리는 방법은, 공지의 방법이어도 되고, 예를 들면, 진공 콜렛에 의해 반도체 칩(19)의 표면을 흡착하여 끌어올리는 방법 등을 들 수 있다.
또, 점착제층(4)이, 에너지선 경화성 등의 경화성을 가질 경우에는, 다이싱 후, 또한 필름상 소성 재료(1)와 지지 시트(2)와의 박리(픽업) 전에, 에너지선 조사 등에 의한 점착제층(4)의 경화를 행해, 점착제층(4)의 점착력을 저하시킬 수 있다. 이에 따라, 다이싱 시에는, 높은 점착력에 의해 칩의 비산이 방지되고, 픽업 시에는, 경화에 의해 점착력이 저하하여, 필름상 소성 재료(1)와 지지 시트(2)를 보다 용이하게 박리(픽업)할 수 있다.
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에 있어서, 상기 필름상 소성 재료의 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의, 상기 90° 점착력은, 1.2N／10㎜ 이하이며, 1N／10㎜ 이하가 바람직하고, 0.8N／10㎜ 이하가 보다 바람직하다. 상기 90° 점착력의 하한치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.02N／10㎜ 이상이어도 되고, 0.1N／10㎜ 이상이어도 되고, 0.5N／10㎜ 이상이어도 된다.
본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에 의하면, 상기 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 계면에 있어서의, 상기 90° 점착력이, 상기 상한치 이하임으로써, 다이싱된 필름상 소성 재료 부착 칩을 안정적으로 픽업할 수 있다. 또한, 상기 90° 점착력이 상기 하한치 이상임으로써, 다이싱 시에 있어서의 칩 비산을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 적층체(120)에서는, 필름상 소성 재료(1)의 직경이, 반도체 웨이퍼(18)의 직경과 동일, 또는 반도체 웨이퍼(18)의 직경보다 크게 되어있기 때문에, 칩 비산이 효과적으로 방지된다.
·공정 (3)
계속해서, 공정 (3)에서는, 도 6의 (d)에 나타내는 바와 같이, 기판(6)의 표면에, 필름상 소성 재료 부착 칩(130)의 필름상 소성 재료(1)를 첩부한다. 이에 따라, 필름상 소성 재료(1)를 개재하여, 기판(6)에 칩(19)이 첩부된다. 기판(6)에는, 리드 프레임이나 히트 싱크 등도 포함된다. 본 실시형태의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료에 의하면, 필름상 소성 재료와 기판 사이에서도 점착력이 발휘되는 것도 기대된다. 칩과 기판이, 소성 전의 필름상 소성 재료에 의해 가고정되어 있는 상태에서도, 반송될 때 등에 칩 위치가 어긋나는 것을 억제할 수 있다.
·공정 (4)
그 다음에, 공정 (4)에서는, 필름상 소성 재료를 소성하고, 칩(19)과 기판(6)을 소결 접합한다(도 6의 (e)). 필름상 소성 재료 부착 칩(130)의 필름상 소성 재료(1)의 노출면을, 기판(6)에 첩부해 두고, 필름상 소성 재료(1)를 개재하여, 기판(6)과 칩(19)을 소결 접합할 수 있다. 소성에 의해, 필름상 소성 재료(1)의 소결성 금속 입자끼리 용융·결합하여 소결체(11)를 형성하고, 칩(19)과 기판(6)이 소결 접합되어, 반도체 장치(140)를 얻을 수 있다.
필름상 소성 재료를 소성하는 가열 온도는, 필름상 소성 재료의 종류 등을 고려하여 적절히 정하면 되지만, 100∼600℃가 바람직하고, 150∼550℃가 보다 바람직하고, 250∼500℃가 더 바람직하다. 가열 시간은, 필름상 소성 재료의 종류 등을 고려하여 적절히 정하면 되지만, 5초∼60분간이 바람직하고, 5초∼30분간이 보다 바람직하고, 10초∼10분간이 더 바람직하다.
필름상 소성 재료의 소성은, 필름상 소성 재료에 압을 걸어 소성하는 가압 소성을 행해도 된다. 가압 조건은, 일례로서 1∼50㎫ 정도로 할 수 있다.
한편, 상기 실시형태에서는, 필름상 소성 재료의 칩과 그 기판과의 소결 접합에 대해서 예시했지만, 필름상 소성 재료의 소결 접합 대상은, 상기에 예시한 것에 한정되지 않고, 필름상 소성 재료와 접촉하여 소결시킨 각종 물품에 대해, 소결 접합이 가능하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 블레이드 등을 이용하여 반도체 웨이퍼와 함께 개편화함으로써 칩과 동형인 필름상 소성 재료로서 가공할 수 있으며, 또한 필름상 소성 재료 부착 칩을 제조할 수 있다. 즉, 필름상 소성 재료 부착 칩에 있어서, 필름상 소성 재료의 접촉면과 칩의 접촉면의 크기(면적)는 같지만, 이들은 달라도 된다. 예를 들면, 필름상 소성 재료의 접촉면이 칩의 접촉면보다 큰 상태에서, 기판과 칩을 필름상 소성 재료를 개재하여 첩합해도 된다. 구체적으로는, 기판에 원하는 크기의 필름상 소성 재료를 배치해 두고, 당해 필름상 소성 재료보다 접촉면이 작은 칩을 필름상 소성 재료 상에 첩부해도 된다.
실시형태의 장치의 제조 방법에 의하면, 다이싱 적성이 우수한 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 이용함으로써, 고효율로 장치를 제조 가능하다.
(실시예)
다음으로 실시예를 나타내어 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것이 아니다.
[실시예 1]
<지지 시트의 제조>
(점착제 조성물의 제조)
아크릴 중합체 100질량부(고형분), 및 가교제로서 트리메틸올프로판의 톨릴렌디이소시아네이트 부가물(도소사제 「콜로네이트 L」) 7.5질량부(고형분)를 함유하고, 용매로서 메틸에틸케톤, 톨루엔 및 아세트산에틸의 혼합 용매를 더 함유하는, 고형분 농도가 30질량％인 비에너지선 경화성의 점착제 조성물을 제조했다. 상기 아크릴 중합체는, 아크릴산2-에틸헥실(2EHA) 80질량부, 및 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 20질량부를 공중합하여 이루어지는, 중량 평균 분자량이 60만인 공중합체이다.
(지지 시트의 제조)
폴리에틸렌테레프탈레이트제 필름의 편면이 실리콘 처리에 의해 박리 처리된 박리 필름(린텍사제 「SP-PET381031」, 두께 38㎛)을 이용하고, 그 상기 박리 처리면에, 상기에서 얻어진 점착제 조성물을 도공하고, 120℃에서 2분 가열 건조시킴으로써, 비에너지선 경화성의 점착제층을 형성했다. 이때, 건조 후의 점착제층의 두께가 10㎛가 되도록 조건을 설정하여, 점착제 조성물을 도공했다. 이 점착제층의 노출면에, 기재 필름으로서, 두께 110㎛의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)제 필름을 첩합함으로써, 지지 시트를 얻었다.
<소성 재료 조성물의 제조>
소성 재료 조성물의 제조에 이용한 성분을 이하에 나타낸다. 여기에서는, 입자경 100㎚ 이하의 금속 입자에 대해서 「소결성 금속 입자」라고 표기하고 있다.
(소결성 금속 입자 내포 페이스트 재료)
·알코나노 은 페이스트 ANP-4(유기 피복 복합 은나노 페이스트, 응용 나노 입자 연구소사제: 알코올 유도체 피복 은 입자, 금속 함유량 80질량％ 이상, 평균 입경 100㎚ 이하의 은 입자(소결성 금속 입자) 25질량％ 이상)
(바인더 성분)
·아크릴 중합체 1(2-에틸헥실메타크릴레이트 중합체, 질량 평균 분자량 260,000, Tg: -10℃)
한편, 아크릴 중합체 1의 Tg는, Fox의 식을 이용한 계산치이다.
소결성 금속 입자 내포 페이스트 재료 86.8질량부, 바인더 성분 13.2질량부의 배합으로 혼합하여, 소성 재료 조성물을 얻었다. 소결성 금속 입자 내포 페이스트 재료가 고비점 용매를 포함하여 판매되며, 또한 이것이 도공 후 혹은 건조 후의 필름상 소성용 재료 중에 잔존해 있기 때문에, 소결성 금속 입자 내포 페이스트 재료의 성분은 이들을 포함하여 기재하고 있다. 바인더 성분 중의 용매는 건조 시에 휘발하는 것을 고려하여, 용매 성분을 제외한 고형분 질량부를 나타낸다.
<필름상 소성 재료의 제조>
230㎜폭의 박리 필름(두께 38㎛, SP-PET381031, 린텍사제)의 편면에, 상기에서 얻어진 소성 재료 조성물을 도공 직경 155㎜가 되도록 인쇄하고, 150℃ 10분간 건조시킴으로써, 두께 40㎛의 필름상 소성 재료를 얻었다.
<지지 시트 부착 필름상 소성 재료의 제조>
상기 지지 시트의 (박리 필름을 박리 한 후에) 점착제층면에 직경 155㎜의 원형상으로 인쇄된 필름상 소성 재료를 첩부하고, 직경 207㎜의 원형상으로 지지 시트를 기재 필름측으로부터 커트하고, 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트 상에, 원형의 필름상 소성 재료와 박리 필름이 적층된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
표 1에 각 부분의 직경과, 점착제 조성물의 원료의 배합을 나타낸다.
[실시예 2]
상기 아크릴 중합체의 모노머를, 아크릴산2-에틸헥실(2EHA) 80질량부, 메타크릴산메틸(MMA) 10질량부, 및 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 10질량부로 변경하고,
상기 가교제를 트리메틸올프로판의 자일릴렌디이소시아네이트 부가물(미츠이가가쿠 폴리우레탄사제, 상품명 「타케네이트 D-110N」) 7.5질량부(고형분)로 변경하고,
그 외, 각 부분의 직경을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
[실시예 3]
상기 아크릴 중합체를, 아크릴산2-에틸헥실(2EHA) 80질량부, 및 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 20질량부를 공중합하여 이루어지는, 중량 평균 분자량이 60만인 공중합체에, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(이하, 「MOI」라고 약기함)를, 상기 아크릴 중합체 중의 HEA 유래의 수산기의 총몰수에 대하여, MOI 중의 이소시아네이트기의 총몰수가 0.8배가 되는 양을 더하여 얻은, 측쇄에 메타크릴로일옥시기를 가지는 공중합체로 변경하고, 그 외, 각 부분의 직경, 및 가교제량을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
[실시예 4]
각 부분의 직경을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
[비교예 1]
상기 아크릴 중합체를, 아크릴산부틸(BA) 86질량부, 및 메타크릴산메틸(MMA) 8질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 5질량부, 아크릴산(AA) 1질량부를 공중합하여 이루어지는, 중량 평균 분자량이 80만인 공중합체로 변경하고,
상기 가교제를 트리메틸올프로판의 자일릴렌디이소시아네이트 부가물(미츠이가가쿠 폴리우레탄사제, 상품명 「타케네이트 D-110N」) 4.7질량부(고형분)로 변경하고,
그 외, 각 부분의 직경을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 1의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
[비교예 2]
상기 아크릴 중합체를, 아크릴산부틸(BA) 65질량부, 및 메타크릴산메틸(MMA) 20질량부, 아크릴산2-히드록시에틸(HEA) 15질량부를 공중합하여 이루어지는, 중량 평균 분자량이 60만인 공중합체에, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(이하, 「MOI」라고 약기함)를, 상기 아크릴 중합체 중의 HEA 유래의 수산기의 총몰수에 대하여, MOI 중의 이소시아네이트기의 총몰수가 0.8배가 되는 양을 더하여 얻은, 측쇄에 메타크릴로일옥시기를 가지는 공중합체로 변경하고,
그 외, 각 부분의 직경, 및 가교제량을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 비교예 2의 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를 얻었다.
≪측정·평가≫
(90° 점착력 측정)
상기의 각 실시예 및 비교예에서 얻은 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭 10㎜, 길이 100㎜가 되도록 절단하여 이것을 시험편으로 했다. 시험편으로부터 박리 필름을 제거한 후, 양면 테이프(니혼타크고교제 #101)를 이용하여, 두께 1㎜의 SUS304(#600)에, 필름상 소성 재료의 노출면을 첩합했다.
한편, 시험편의 점착제층에 자외선 경화성 점착제를 이용하고 있을 경우(실시예 3·비교예 2)에는, 첩합 후에 UV 조사(Adwill RAD2000m／12를 이용하고, 주(主)파장: 365㎚, 200mW／㎠, 200mJ／㎠의 조건으로 조사)를 기재 필름측으로부터 행하고, 점착제층을 자외선 경화시켰다.
각도 가변 점착력 측정 장치(교와가이멘가가쿠제 VPA-2S)에 상기 시험편을 세트하고, 지지 시트를, SUS304 상에 고정된 필름상 소성 재료로부터 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰다. 이때의 박리는, 온도: 23℃, 습도: 50％RH 하에서, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리시켰다. 그리고, 이때의 하중(박리력)을 측정하고, 그 측정치를 90° 점착력(N／10㎜)으로 했다.
(다이싱 적성 평가(다이싱·웨이퍼 오염·픽업)
상기의 각 실시예 및 비교예에서 얻은 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 웨이퍼 첩부 장치 RAD-2500m／12(린텍사제)를 이용하여, 테이블 온도 60℃, 20㎜／s의 조건으로 350㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼 이면에 첩부하고, SUS제 링 프레임에 장설(張設)하고, 이하의 다이싱을 행해, 다이싱 적성을 평가했다. 각 시험에서 이용한 웨이퍼의 직경을 표 1에 나타낸다.
[다이싱·웨이퍼 오염]
블레이드 다이서 DFD6362(디스코사제)를 이용하여, 이하의 조건으로, 다이싱을 행했다.
·다이싱 조건: 각 칩이 5㎜×5㎜의 사이즈가 되도록 실시
·블레이드 두께: 25㎛폭(27HECC)
·블레이드 회전 수: 30000rpm
·노치 조건: 필름상 소성 재료의 측으로부터, 기재 필름이 20㎛의 깊이까지 절삭되도록 실시
·커트 속도: 30㎜／s
·커트 범위: 웨이퍼경 ＋ 20㎜φ
·절삭수량: 1.5L／분
·절삭수 온도: 24℃
지지 시트 부착 필름상 소성 재료로부터 벗겨진 필름상 소성 재료가, 다이싱 부스러기로서 웨이퍼 상에 잔존하는지의 여부를, 다이싱 후에 육안으로 확인했다.
다이싱 부스러기의 잔존이 확인되지 않은 경우를 A, 확인된 경우를 B로 판정했다.
[픽업]
상기의 다이싱에 의해 얻어진 5㎜×5㎜의 크기의 칩을, 다이본더(BESTEM D02, 캐논마시나리제)를 이용하여, 니들 높이 0.3㎜, 픽업 속도 5㎜／s의 조건으로, 5칩 연속 픽업했다.
한편, 지지 시트의 점착제층에 자외선 경화성 점착제를 이용하고 있을 경우(실시예 3, 비교예 2)에는, 첩합 후에 UV 조사(Adwill RAD2000m／12를 이용하고, 주파장 365㎚, 200mW／㎠의 조건으로 조사)를 기재 필름측으로부터 행하고, 점착제층을 자외선 경화시키고 나서 픽업했다.
5칩 문제 없이 픽업된 경우를 A,
픽업할 수 없거나, 또는 픽업은 되었지만 지지 시트 상에 필름상 소성 재료가 일부 잔존한다는 문제가 생겨, 3∼4칩만 문제 없이 픽업된 경우를 B,
픽업할 수 없거나, 또는 픽업은 되었지만 지지 시트 상에 필름상 소성 재료가 일부 잔존한다는 문제가 생겨, 2칩 이하만 문제 없이 픽업된 경우를 C, 라고 판정했다.
상기의 평가 결과를, 하기 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00001
상기 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜의 규정을 충족시키는 실시예 1∼4에서는, 픽업 불량이 억제되고 있음을 알 수 있다.
각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 그들 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 또한, 본 발명은 각 실시형태에 의해 한정되지 않고, 청구항(클레임)의 범위에 의해서만 한정된다.
1: 필름상 소성 재료 2: 지지 시트
3: 기재 필름 4: 점착제층
5: 링 프레임 6: 기판
10: 소결성 금속 입자 11: 소결체
12: 점착제층 15: 박리 필름
18: 웨이퍼 19: 칩
20: 바인더 성분 70: 돌기
71: 끌어올림부
100: 지지 시트 부착 필름상 소성 재료
100a: 지지 시트 부착 필름상 소성 재료
110: 롤체 120: 적층체
130: 필름상 소성 재료 부착 칩 140: 반도체 장치
P: 단위 C: 노치

Claims (9)

  1. 기재 필름 상에 점착제층을 가지는 지지 시트와, 상기 점착제층 상에 마련된 필름상 소성 재료를 구비하는 지지 시트 부착 필름상 소성 재료로서,
    상기 필름상 소성 재료는, 소결성 금속 입자 및 바인더 성분을 함유하고,
    하기 측정 방법에 의해 얻어지는 90° 점착력이 0.02∼1.2N／10㎜인, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료:
    측정 방법: 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료를, 폭이 10㎜이고 길이가 100㎜ 이상이 되도록 절단한 시험편(단, 상기 점착제층이 경화성일 경우에는 경화 후의 상기 시험편)에 대해, 서로 접촉해 있던 상기 지지 시트의 점착제층과 상기 필름상 소성 재료와의 면끼리가 90°의 각도를 이루도록, 상기 지지 시트를 그 길이 방향으로 박리 속도 300㎜／분으로 박리시켰을 때의 박리력을, 90° 점착력으로서 채용한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층이, 에너지선 경화성인, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 점착제층이, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 그 측쇄에 에너지선 중합성 불포화기를 가지는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층이, 비에너지선 경화성인, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층이, 점착성 수지를 함유하고, 상기 점착성 수지가, 측쇄의 알콕시기의 탄소수가 8∼18인 (메타)아크릴레이트에 유래하는 구성 단위를 포함하는, 지지 시트 부착 필름상 소성 재료.
  6. 장척상(長尺狀)의 박리 필름 상에, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가, 상기 필름상 소성 재료를 내측으로 하여 적층되고,
    상기 박리 필름 및 상기 지지 시트 부착 필름상 소성 재료가 롤 감겨진, 롤체.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 지지 시트 부착 필름상 소성 재료와, 웨이퍼가 첩부되고, 상기 지지 시트, 상기 필름상 소성 재료, 및 상기 웨이퍼가 이 순으로 적층된 적층체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필름상 소성 재료의 직경이, 상기 웨이퍼의 직경과 동일, 또는 상기 웨이퍼의 직경보다 큰, 적층체.
  9. 이하의 공정 (1)∼(4)를 순차 행하는 장치의 제조 방법:
    공정 (1): 제7항 또는 제8항에 기재된 적층체의, 상기 웨이퍼와, 상기 필름상 소성 재료를 다이싱하는 공정,
    공정 (2): 상기 다이싱된 필름상 소성 재료와, 상기 지지 시트를 박리하여, 필름상 소성 재료 부착 칩을 얻는 공정,
    공정 (3): 기판의 표면에, 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 첩부하는 공정,
    공정 (4): 상기 필름상 소성 재료 부착 칩의 상기 필름상 소성 재료를 소성하고, 상기 칩과 상기 기판을 접합하는 공정.
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