JP2012204457A - チップ体製造用粘着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】 粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなるチップ体製造用粘着シートにおいて、チップと粘着剤層との接着力を十分に低下させ、ピックアップ不良を低減し、また、接着剤層の熱収縮性フィルムからの剥離を防止すること。
【解決手段】 本発明に係るチップ体製造用粘着シートは、粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなり、該接着剤層のガラス転移温度が0℃以上、110℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が0.5MPa以上、PETに対する粘着力が2000mN/25mm以上である。
【選択図】図3
【解決手段】 本発明に係るチップ体製造用粘着シートは、粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなり、該接着剤層のガラス転移温度が0℃以上、110℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が0.5MPa以上、PETに対する粘着力が2000mN/25mm以上である。
【選択図】図3
Description
本発明は、板状部材を切断し、チップ状部品(チップ体)を製造する際に好ましく用いられるチップ体製造用粘着シートに関する。より詳細には、例えば、半導体ウエハなどの板状部材を切断し、半導体チップ等のチップ体を得る際に、板状部材を固定し、かつ切断後にシートのエキスパンドを行うことなくチップ体の間隔を離間することができ、しかもピンによる突き上げを行うことなくチップ体をピックアップ可能なチップ体製造用粘着シートに関する。
従来より、半導体ウエハなどの多数の部品が形成された板状部品を部品毎のチップ体に分割する際には、ダイシングテープにより板状部材を固定して、部品毎に切断分離(ダイシング)するダイシング工程を行なっている。そして、このダイシング工程によって分割された個々のチップ状部品を、ダイシングテープからピックアップして(取り上げて)、例えば、別途用意したTABテープなどの電子部品実装用フィルムキャリアテープなどにダイボンディングして、半導体装置などの所望の装置を得ている。
チップ状部品をダイシングテープからピックアップする際には、ダイシングテープの背面から突き上げ針を突き上げて、チップ状物品をダイシングテープから剥離して、チップ状部品の上面より吸引コレットで吸引把持する方法が採用されている。近年、半導体ウエハは、実装効率を向上させるため、その厚さを極めて薄くするようになっている。このため、突き上げ時の衝撃で、チップ状部品が破損するおそれが高くなってきている。
このような状況に鑑みて、本発明者らは、特許文献1(特開平10−233373号公報)、特許文献2(特開平10−284446号公報)、特許文献3(特開平11−3875号公報)、特許文献4(特開2004−119992号公報)に開示されるように、ピックアップの際に、突き上げ針による突き上げを行なうことなく、吸引コレットによる吸引のみで、チップ状部品をダイシングテープからピックアップすることができるダイシングテープ(チップ体製造用粘着シート)および装置を提案した。
これら特許文献1〜4に開示されたチップ体製造用粘着シートを用いたピックアップ方法の概略的な機構を示せば、以下のとおりである。すなわち、図1に示すように、チップ体製造用粘着シート10は、粘着剤層4と、熱収縮性フィルム1と、非収縮性フィルム2とからなり、非収縮性フィルム2と、熱収縮性フィルム1とは、通常、図示したように接着剤層3を介して積層されている。
上記のようなチップ体製造用粘着シート10の粘着剤層4を、半導体ウエハに貼着し、複数のチップ5にダイシングする。ダイシング時には、図2に示すように、半導体ウエハとともに熱収縮性フィルム1を完全に切断しておく。また、チップ体製造用粘着シート10の外周部はリングフレーム6により固定しておく。ダイシング直後には、各チップ5は、ダイシングブレードの幅の間隔で整列している。続いて、加熱により熱収縮性フィルム1を収縮させる。チップ直下の熱収縮性フィルム1の収縮に伴い、粘着剤層4も変形し、図3に示すように、チップ5と粘着剤層4との接触面積が激減し、またこの際にチップ5と粘着剤層4との間にずれ応力が生じるため、チップ5と粘着剤層4との接着力が低下し、突き上げピンを用いることなく、吸引コレットのみでチップ5のピックアップが可能になる。また、外周部の切断されていない熱収縮性フィルム1をも加熱した場合は、この部分が収縮する結果、この収縮力が非収縮性フィルム2に伝播し、チップ体製造用粘着シート10全体にリングフレーム6の方向に引き伸ばされる張力が働く。この張力がチップ5の保持部に伝播することで、チップ間隔が拡張する。
すなわち、上記のようなチップ体製造用粘着シート10を使用することで、チップとシートとの間の接着力の低下、および場合によって同時にチップ間隔の拡張を行うことができる。
半導体チップに代表されるように、チップ状部品には、小型化、薄化、軽量化が求められ続けている。チップ状部品の小型化、薄化、軽量化が進められた結果、上記のようなチップ体製造用粘着シートを用いた際に、チップのピックアップ不良が見られるようになった。
チップの薄化により、チップ自体が変形しやすくなる。上記のチップ体製造用粘着シートを用いた場合、熱収縮性フィルム1の収縮に伴い、粘着剤層4も変形する。粘着剤層4の変形に追従してチップ5が変形すると、チップ5と粘着剤層4との接着面積が低下せず、またずれ応力も発生しないため、チップ5と粘着剤層4との接着力が十分に低下せず、吸引コレットのみによるチップのピックアップが不可能になることがある。
また、接着剤層3の構成によっては、その隣接する層との界面の接着力が低下する傾向があり、特に熱収縮性フィルム1として用いるポリエチレンテレフタレート(PET)などのフィルムとの密着性の低下が問題となる。
本発明は、上記のような問題を鑑みなされたものであって、粘着剤層4と、熱収縮性フィルム1と、接着剤層3と、非収縮性フィルム2とがこの順に積層されてなるチップ体製造用粘着シート10において、チップ5と粘着剤層4との接着力を十分に低下させ、ピックアップ不良を低減し、また、接着剤層3の熱収縮性フィルム1からの剥離を防止することを目的としている。
上記課題を解決する本発明は、下記の要旨を含む。
〔1〕粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなり、
該接着剤層のガラス転移温度が0℃以上、110℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が0.5MPa以上、PETに対する粘着力が2000mN/25mm以上であるチップ体製造用粘着シート。
〔1〕粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなり、
該接着剤層のガラス転移温度が0℃以上、110℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が0.5MPa以上、PETに対する粘着力が2000mN/25mm以上であるチップ体製造用粘着シート。
〔2〕前記熱収縮性フィルムが110℃に加熱した前後の寸法に基づいて算出された収縮率が10〜90%である〔1〕に記載のチップ体製造用粘着シート。
〔3〕前記接着剤層の厚みが、1〜50μmである〔1〕または〔2〕に記載のチップ体製造用粘着シート。
本発明のチップ体製造用粘着シート10においては、熱収縮性フィルム1と非収縮性フィルム2とが特定の物性を満足する接着剤層3を介して接合されているため、熱収縮性フィルム1の収縮力を粘着シート10全体にほぼ等方的に伝播することで、ピックアップ不良を低減することができ、かつ接着剤層3と熱収縮性フィルム1との界面の密着性に優れ、界面剥離等の不具合を抑制できる。
以下、本発明に係るチップ体製造用粘着シートについて、添付図面に基づいて説明する。図1に示すように、本発明に係るチップ体製造用粘着シート10は、粘着剤層4と、熱収縮性フィルム1と、接着剤層3と、非収縮性フィルム2とがこの順に積層されてなる。
熱収縮性フィルム1としては、何ら限定されるものではないが、加熱環境下において収縮しうる樹脂フィルムが好ましく用いられる。
本発明で用いられる熱収縮性フィルム1の収縮率は10〜90%が好ましく、さらに好ましくは20〜80%である。なお、ここで収縮率は、収縮前のフィルムの寸法と、フィルムを110℃に加熱した収縮後の寸法とから、下記の数式に基づき算出する。
上記のような熱収縮性フィルム1としては、従来、種々のものが知られているが、本発明においては、一般に被切断物にイオン汚染等の悪影響を与えないものであればいかなるものでも用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニルなどの一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム等を例示することができる。また、これら熱収縮性フィルムは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
これらの中でも熱収縮性フィルム1としては、後述する接着剤層3と高い粘着力を有することにより、熱収縮性フィルム1と接着剤層3との界面における密着性に優れ、界面剥離等の不具合を抑制できることから、特に熱収縮性のポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルムを用いることが好ましい。
上記のような熱収縮性フィルム1の厚さは、通常5〜300μmであり、好ましくは10〜200μmである。
非収縮性フィルム2は、特に限定はされないが、耐水性および耐熱性に優れているものが適し、特に合成樹脂フィルムが適する。
このような非収縮性フィルム2としては、具体的には、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、エチレン・プロピレン共重合体、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、エチレン・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンフィルム、ポリアミドフィルム、アイオノマー等からなるフィルムなどが用いられる。また、これら非収縮性フィルムは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。さらに、重合体構成単位としてカルボキシル基を有する化合物を含む重合体フィルムあるいはこれと汎用重合体フィルムとの積層体を用いることもできる。
上記のような非収縮性フィルム2の厚さは、通常5〜500μmであり、好ましくは10〜300μmである。
本発明で用いられる非収縮性フィルム2の23℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率は通常1000MPa未満、好ましくは10〜1000MPaの範囲にあることが望ましい。
また熱収縮性フィルム1あるいは非収縮性フィルム2の他層と接する面(接着剤層3と接する面、粘着剤層4と接する面)には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けたりしてもよい。
本発明では、後述するように、熱収縮性フィルム1の収縮の前または後に、粘着剤層4に紫外線を照射することがあるが、この場合には、熱収縮性フィルム1および非収縮性フィルム2は高い紫外線透過性を有している必要がある。
熱収縮性フィルム1と非収縮性フィルム2とは、接着剤層3を介して接合されている。接着剤層3のガラス転移温度は0℃以上、好ましくは3℃以上、さらに好ましくは6〜20℃の範囲にある。なお、ガラス転移温度は、周波数11Hzで接着剤の動的粘弾性測定における−50〜30℃の低温領域で損失正接tanδが最大値を示す温度を指す。また、接着剤層3の110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率は、0.5MPa以上、好ましくは0.65〜2MPa、さらに好ましくは0.7〜1.5MPa、特に好ましくは0.7〜1.0MPaの範囲にある。
接着剤層3に含有されるアクリル系重合体のガラス転移温度と、110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が上記のような範囲にあることで、チップ体製造用粘着シート10の加熱変形により、チップ5の剥離が効率的に進行し、ピックアップが容易となる。その理由は次のとおりである。
本発明者らは顕微鏡観察により確認したところ、加熱変形性のチップ体製造用粘着シート10を図2のように切断し、加熱して熱収縮性フィルム1を収縮させると、図3に模式的に示すように、粘着シート10における切断分離された領域の中央部が厚み方向に該領域の端部よりも高くなり、対して、該領域の端部が厚み方向に該領域の中央部に比較して低くなるように変形して、反りの生じた状態となる。この相対的に低くなった切断分離された領域の端部からチップ5の剥離が進行すると考えられる。
ところが、この粘着シート10の反りが小さいと、切断分離された領域の端部におけるチップの剥離が効率的に発生しない場合がある。粘着シート10の反りが小さくなる要因として、本発明者らが考察したところ、非収縮性フィルム2と、熱収縮性フィルム1とを接合する接着剤層3の物性が大きな寄与を与えることが見出された。接着剤層3自体が変形しやすい場合には、熱収縮性フィルム1の変形に起因する応力(収縮応力)を接着剤層3が吸収し、粘着シート10全体に収縮応力が伝播せずに、粘着シート10が局所的に変形する可能性がある。このような変形をした場合には粘着シート10の反りが生じにくいと考えられる。
接着剤層3に含有されるアクリル系重合体のガラス転移温度および110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が上記の範囲にあることで、チップ体製造用粘着シート10の使用環境下で接着剤層3は適度な硬度を有し、熱収縮性フィルム1の変形にともなう接着剤層3の過度の変形が抑制される。その結果、熱収縮性フィルム1の収縮応力を、非収縮性フィルム2を介して粘着シート10全体にほぼ等方的に伝播することができ、チップ5の剥離を進行させることができる。この接着剤層3の変形抑制効果は、熱収縮性フィルム1を加熱変形させる通常の温度付近の貯蔵弾性率を制御することと、それに加えて接着剤層3のガラス転移温度を所定の高い範囲内に制限することで、十分に発現できることがわかった。
さらに、接着剤層3に含有されるアクリル系重合体のガラス転移温度および110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率を上記の範囲とし、接着剤層3のPETに対する粘着力を所定の範囲とすることで、熱収縮性フィルム1と接着剤層3との密着性が向上し、その結果、熱収縮性フィルム1の収縮応力を粘着シート10全体にほぼ等方的に伝播できることがわかった。
接着剤層3のPETに対する粘着力は、2000mN/25mm以上、好ましくは2000〜20000mN/25mmである。接着剤層3の粘着力が上記の範囲にあることで、熱収縮性フィルム1の収縮のために加熱した際であっても、熱収縮性フィルム1と接着剤層3との密着性に優れるため、熱収縮性フィルム1と非収縮性フィルム2との密着が十分に維持される。なお、粘着力の測定に使用されるPETは、構成する成分が実質的にポリエチレンテレフタレートのみからなり(90重量%以上)、成型後に人為的な表面改質の行われていない平滑な剛性板又は平滑なフィルムであって剛性板に貼り合わされたものである。
本発明の接着剤層はアクリル系接着剤からなり、アクリル系接着剤はアクリル系重合体を主成分とし、アクリル系重合体を50〜100重量%、好ましくは70〜100重量%、より好ましくは80〜99.9重量%含有する。
接着剤層のガラス転移温度、110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率、対PET粘着力は、接着剤を構成する重合体の組成、分子量等に基づいて制御することができる。たとえば、アクリル系接着剤の場合、接着剤を構成する重合体の単量体組成を適宜に設定することで、ガラス転移温度が制御されることはよく知られている。
また、110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率は、アクリル系重合体の架橋密度や、アクリル系重合体の単量体として凝集性を高める単量体を選択することにより制御することができ、架橋密度が高く、アクリル系重合体中の凝集性を高める単量体の組成比が多いほど110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率も高くなる。
また、対PET粘着力は、接着剤の凝集性を下げることや、接着剤とPETとの分子間の親和性を強くすることにより制御することができる。本発明のチップ体製造用粘着シートの接着剤層は、所定のレベル以上の貯蔵弾性率を示すものであるので、凝集性を下げるために、例えば架橋剤の量を減らすなどした場合には、110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が本発明のチップ体製造用粘着シートを特徴付ける範囲の下限を下回る可能性がある。したがって、凝集性の低下によって対PET粘着力を2000N/25mm以上に調整することは限界がある。
そこで、接着剤とPETとの分子間の親和性を強くすることにより対PET粘着力を制御することが好ましい。分子間の親和性を強くすることの一つには、接着剤に用いるアクリル系重合体とPETの表面に水素結合を形成することが挙げられる。アクリル系重合体とPETの表面に水素結合を形成するには、たとえばアクリル系重合体を重合する際の単量体にPETと水素結合を形成しうる単量体を用いることが挙げられる。
PETと水素結合を形成しうる単量体としては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フタル酸等のカルボキシル基を有する単量体;アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の水酸基を有する単量体等が挙げられる。これらのうちでも、カルボキシル基を有する単量体を用いると、接着剤とPETとの分子間の親和性を強くする効果を得つつ、接着剤層3に含有されるアクリル系重合体のガラス転移温度や110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率を上昇させやすいので好ましく、特に(メタ)アクリル酸を用いることが好ましい。
PETと水素結合を形成しうる単量体は、アクリル系重合体を重合する際の全単量体中、10重量%以上であることが好ましく、15重量%以上であることがより好ましい。アクリル系重合体を重合する際の全重量体中の、PETと水素結合を形成しうる単量体の重量割合が大きいと、よりPETに対する粘着力を向上させやすい。
また、分子間の親和性を強くする手段として、アクリル系重合体とPETとの極性を近いものとすることが挙げられる。PETの極性は比較的低いので、アクリル系重合体の極性を低くしうる単量体を用いることが好ましい。このような単量体として、アクリル酸2−エチルヘキシル等の炭素数が6〜10のアルキル基を有する単量体を用いることが挙げられるが、アルキル基が長鎖ないしは分岐が一つであるものは、アクリル系重合体のガラス転移温度を低下させやすい。そこでアクリル酸シクロヘキシルのような、シクロアルキル基を有する単量体を用いることが好ましい。
アクリル系接着剤は、架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、公知のエポキシ系架橋剤、イソシアナート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤を採用することができる。架橋剤の含有量を増減することで、接着剤層3に含有されるアクリル系重合体のガラス転移温度や110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率を調整することができる。
接着剤層3の厚みは、特に限定はされないが、通常は1〜50μm程度であり、好ましくは3〜20μm程度であり、特に好ましくは5〜15μmである。接着剤層3の厚みがこのような範囲にあると、より熱収縮性フィルム1の収縮応力が非収縮性フィルム2に伝播されやすく、かつ十分な対PET粘着力が得やすい。
チップ体製造用粘着シート10の粘着剤層4は、従来より公知の種々の感圧性粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤が用いられる。また、放射線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。
粘着剤層4の厚さは、その材質にもよるが、通常は3〜100μm程度であり、好ましくは10〜50μm程度である。
上記のような粘着剤としては、種々の粘着剤が特に制限されることなく用いられる。放射線硬化(光硬化、紫外線硬化、電子線硬化)型粘着剤としては、たとえば、特公平1−56112号公報、特開平7−135189号公報、特公平7−15087号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこれらに限定されることはない。しかしながら、本発明においては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
粘着剤層4は、図示したように、熱収縮性フィルム1の上面の全面に形成されていてもよく、また、被着体が貼付される部分にのみ形成されていてもよい。粘着剤層4を、被着体が貼付される部分にのみ形成する場合には、熱収縮性フィルム1の外周部には、リングフレーム6を固定するための粘着剤層を別途設けることが好ましい。リングフレーム固定用の粘着剤層には、従来より公知の種々の感圧接着剤が使用できる。
本発明に係るチップ体製造用粘着シート10における粘着剤層4、熱収縮性フィルム1、接着剤層3、非収縮性フィルム2および、リングフレーム固定用の粘着剤層の配置は、上記の他にも、たとえば、特開2004−119992号公報に開示されているような種々の態様を取りうる。
次に、本発明のチップ体製造用粘着シート10の使用態様として、チップ体製造用粘着シート10の粘着剤層4上に半導体ウエハ等の被切断物を貼付し、該チップ体製造用粘着シート10をリングフレーム6で固定し、被切断物を切断(ダイシング)し、チップ5とする工程を例にとり説明する。
ここで、被切断物としては、たとえば、表面に多数の回路が形成された半導体ウエハ、具体的にはSiウエハ、Geウエハ、GaAsウエハ(これらのウエハには、貫通電極の設けられたTSV(Through Silicon Via)チップ用ウエハを含む);アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミック板、絶縁基板、各種電子素子;光学用素子として用いられるガラス板、石英等;プリント基板などの配線基板;鉄系、銅系などのリードフレーム;TAB(テープ・オートメイテッド・ボンディング;Tape Automated Bonding)用テープ;各種の樹脂成形体;およびこれらの複合体、具体的には半導体をリードフレーム上にマウンティングしたもの、その樹脂封止物、半導体をTAB用テープ上にマウンティングしたものの樹脂封止物等が挙げられる。
近年多く用いられるようになってきたTSVチップ用ウエハに、本発明に係るチップ体製造用粘着シートを好適に用いることができる。なぜなら、TSVウエハは隣接する貫通電極間が脆弱なため、突き上げピンを用いることなく、吸引コレットのみでチップのピックアップをすることが好ましく、また、貫通電極と粘着剤が剥がれにくい傾向があり、特に低いピックアップ力が求められるからである。
ダイシングの際の切断深さは、熱収縮性フィルム1を完全に切断し、非収縮性フィルム2の途中までとすることが好ましい。熱収縮性フィルム1を完全に切断することによって、チップ直下の熱収縮性フィルムはその外周の領域とは不連続になる。このため、外周領域の熱収縮性フィルムの熱収縮によって当該チップの直下の熱収縮性フィルムが拘束されることがなく十分な熱収縮を起こす。その結果、チップ体製造用粘着シート10の加熱による顕著な変形を発生させることができるため、ピックアップ力を効率的に低下させることができる。
次いで、熱収縮性フィルム1を加熱し収縮させる。加熱条件としては、熱収縮性フィルムの温度が95〜130℃程度、さらには100〜120℃程度、特に105〜115℃程度となる条件が好ましい。95℃未満では、熱収縮性フィルムが十分に収縮しないため、熱収縮性フィルムの変形が不十分となり、チップのピックアップに支障を来す場合がある。また、130℃を超えると、非収縮性フィルムおよび/または接着剤層の軟化が著しくなり、チップ体のピックアップに支障を来す場合がある。加熱条件が上記の範囲であれば、熱収縮性フィルムの収縮性が十分に発揮され、かつ非収縮性フィルムおよび接着剤層が適度な硬度を有しているために有効に熱収縮性フィルムに変形を生じさせることができる。特に、本発明のチップ体製造用粘着シートの接着剤層は、上記の範囲の加熱条件で硬度が保たれやすい。なお、加熱に先立ち、または加熱と同時にチップ体製造用粘着シート10の非収縮性フィルム側を吸引などの手段で一時的に固定してもよい。
このようにして熱収縮性フィルム1を収縮させると、この上に形成されている粘着剤層4も熱収縮性フィルム1の収縮に同伴して変形するため、チップ5と粘着剤層4との接着面積が減少し、チップと粘着剤層との間の接着力が低下する。このため、突き上げピンなどの使用することなく、吸引コレットによって簡単にチップをピックアップすることができる。熱収縮性フィルム1の加熱は、被切断物貼着部の熱収縮性フィルム1のみに行ってもよいし、チップ体製造用粘着シート10を固定するためのリングフレーム6と被切断物貼着部との間に存在する、切断されていない部分7の熱収縮性フィルム1をも加熱してもよい。この場合には、接着力が低下すると同時に、チップ間隔が縦・横均一に拡がる。これは、図3に示すように、チップ体製造用粘着シート10を固定するためのリングフレーム6と被切断物貼着部との間に存在する、切断されていない部分7の熱収縮性フィルム1に収縮応力(図3で矢印で示す)が発生し、これにともない非収縮性フィルム2にも張力がかかり、非収縮性フィルム2がリングフレーム6方向に引っ張られるためである。この結果、チップ体製造用粘着シート10をエキスパンドしたのと同様の効果が得られる。このため、チップ間隔が均一に拡がるので、エキスパンド工程を行うことなく、良好にボンダー認識が行える。
なお、粘着剤層4として、紫外線硬化型粘着剤からなるものを用いた場合には、上記の収縮の前または後に、紫外線照射を行い、粘着剤層を硬化させ、粘着力を低減させることができるので特に好ましい。粘着剤層を硬化させることにより、垂直剥離力をさらに低減させることができ、チップ6のピックアップが容易になる。紫外線照射は、上記の収縮の前に行うことがより好ましい。
なお、本発明に係るチップ体製造用粘着シートは、上記したチップ体の製造方法の他にも、たとえば表面保護用、電子デバイス製品の仮固定用等の用途に好適に用いられる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。接着剤層の110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率およびガラス転移温度、PETに対する粘着力(対PET粘着力)、ならびに熱収縮性フィルムの収縮率は以下のように測定した。また、チップ体製造用粘着シートにおける熱収縮性フィルムと接着剤層との密着性、およびチップ体製造用粘着シートを用いてチップを製造した際のチップのピックアップ性を以下のように評価した。
[110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率およびガラス転移温度]
接着剤層の110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率およびガラス転移温度を以下のように測定した。
測定サンプルは以下のように調製した。接着剤層を形成する組成物をロールナイフコーターを用いて、乾燥後の塗布厚が40μmとなるように、シリコーン剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)の剥離処理面に塗布し、120℃で1分間乾燥した後、さらに、別の剥離力の異なるPETフィルムを接着剤層の他面に積層した。次いで、一方のPETフィルムを剥離し、接着剤層を露出させた。同じように調製した接着剤層を全厚が3mmになるまで順次積層した。次いで、直径8mmの円柱型に型抜きして測定用サンプルを得た。このサンプルの110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率、tanδ(損失正接)を粘弾性測定装置(REOMETRIC社製、DYNAMIC ANALYZER RADII)を用いて測定した。いずれのサンプルも、−50℃から30℃の範囲にtanδが明確な上に凸のピークを示し、ピークの頂点の温度をガラス転移温度とした。
接着剤層の110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率およびガラス転移温度を以下のように測定した。
測定サンプルは以下のように調製した。接着剤層を形成する組成物をロールナイフコーターを用いて、乾燥後の塗布厚が40μmとなるように、シリコーン剥離処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)の剥離処理面に塗布し、120℃で1分間乾燥した後、さらに、別の剥離力の異なるPETフィルムを接着剤層の他面に積層した。次いで、一方のPETフィルムを剥離し、接着剤層を露出させた。同じように調製した接着剤層を全厚が3mmになるまで順次積層した。次いで、直径8mmの円柱型に型抜きして測定用サンプルを得た。このサンプルの110℃における周波数11Hzで測定したときの貯蔵弾性率、tanδ(損失正接)を粘弾性測定装置(REOMETRIC社製、DYNAMIC ANALYZER RADII)を用いて測定した。いずれのサンプルも、−50℃から30℃の範囲にtanδが明確な上に凸のピークを示し、ピークの頂点の温度をガラス転移温度とした。
[対PET粘着力]
PETを基材とした粘着シート(ポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラーT−60、東レ株式会社製)上にアクリル系粘着剤を、40μm以下の均一な厚さで形成し、剥離紙を貼り合せたもの)の剥離紙を剥がしてステンレス板(SUS304)に貼付した。次いで、実施例および比較例で得られた非収縮性接着フィルムの接着剤層を、ステンレス板に貼付された粘着シートのPETに、23℃、相対湿度50%環境下にて、2kgのゴムローラを用いて貼付し、20分間放置後、万能型引張試験機(株式会社オリオンテック社製、テンシロンUTM−4−100)を用いて、剥離速度300mm/分で、180度剥離強度を測定し、PETに対する粘着力とした。
PETを基材とした粘着シート(ポリエチレンテレフタレートフィルム(ルミラーT−60、東レ株式会社製)上にアクリル系粘着剤を、40μm以下の均一な厚さで形成し、剥離紙を貼り合せたもの)の剥離紙を剥がしてステンレス板(SUS304)に貼付した。次いで、実施例および比較例で得られた非収縮性接着フィルムの接着剤層を、ステンレス板に貼付された粘着シートのPETに、23℃、相対湿度50%環境下にて、2kgのゴムローラを用いて貼付し、20分間放置後、万能型引張試験機(株式会社オリオンテック社製、テンシロンUTM−4−100)を用いて、剥離速度300mm/分で、180度剥離強度を測定し、PETに対する粘着力とした。
[熱収縮性フィルムの収縮率]
実施例および比較例に用いた熱収縮性フィルムを100mm×100mmの正方形に裁断し、試験片とした(収縮前の寸法:100mm)。試験片を、110℃のオイルバスに浸し、10秒後に取り出して、MD方向の辺とCD方向の辺の収縮後の長さを測定し、平均値を収縮後の寸法とした。下記式より収縮率を求めた。
実施例および比較例に用いた熱収縮性フィルムを100mm×100mmの正方形に裁断し、試験片とした(収縮前の寸法:100mm)。試験片を、110℃のオイルバスに浸し、10秒後に取り出して、MD方向の辺とCD方向の辺の収縮後の長さを測定し、平均値を収縮後の寸法とした。下記式より収縮率を求めた。
[密着性]
実施例および比較例で作製したチップ体製造用粘着シートに、8インチ、厚み30μmのシリコンウエハを貼付して外周部をリングフレームに接着した。次いで、35μm厚のダイヤモンドブレードでシリコンウエハを、10mm×10mmのチップにダイシングした。ダイシングはダイシングの切り込み深さが、実施例、比較例ともに粘着剤層、熱収縮性フィルム、接着剤層を完全に切断分離した上で、非収縮性フィルム(厚さ80μm)を接着剤層との界面から20μm切り込み、60μm残すようにしてシリコンウエハをフルカットダイシングした。次いで、紫外線照射を行い(230mW/cm2、190mJ/cm2)、加熱テーブルにて110℃、60秒で粘着シートを加熱し、同時にチップに分離されたシリコンウエハの全面を保持する部分に対応する粘着シート背面に対して、真空吸引を行った。熱収縮性フィルムと非収縮性フィルムとの間の接着剤層が、熱収縮性フィルムに密着しているかを目視で確認した。表中、「良好」は剥離が見られなかったことを意味し、「不良」は熱収縮性フィルムが接着剤層から剥離していたことを意味する。
実施例および比較例で作製したチップ体製造用粘着シートに、8インチ、厚み30μmのシリコンウエハを貼付して外周部をリングフレームに接着した。次いで、35μm厚のダイヤモンドブレードでシリコンウエハを、10mm×10mmのチップにダイシングした。ダイシングはダイシングの切り込み深さが、実施例、比較例ともに粘着剤層、熱収縮性フィルム、接着剤層を完全に切断分離した上で、非収縮性フィルム(厚さ80μm)を接着剤層との界面から20μm切り込み、60μm残すようにしてシリコンウエハをフルカットダイシングした。次いで、紫外線照射を行い(230mW/cm2、190mJ/cm2)、加熱テーブルにて110℃、60秒で粘着シートを加熱し、同時にチップに分離されたシリコンウエハの全面を保持する部分に対応する粘着シート背面に対して、真空吸引を行った。熱収縮性フィルムと非収縮性フィルムとの間の接着剤層が、熱収縮性フィルムに密着しているかを目視で確認した。表中、「良好」は剥離が見られなかったことを意味し、「不良」は熱収縮性フィルムが接着剤層から剥離していたことを意味する。
[ピックアップ性]
上記の密着性の評価と同様に、チップ体製造用粘着シートへのシリコウエハの貼付、シリコンウエハのダイシング、チップ体製造用粘着シートへの紫外線照射、チップ体製造用粘着シートの加熱、およびチップ体製造用粘着シート背面の真空吸引を行った。次いで、チップと同様の大きさの吸引コレットのみでピックアップできるかを5回測定した。表中、「良好」は、5回とも問題なくチップをピックアップできたことを意味し、「不良」は1回でもピックアップできなかったことを意味する。また、ピックアップ力は、5回測定したチップのピックアップ時の最大応力と最小応力を示す。
上記の密着性の評価と同様に、チップ体製造用粘着シートへのシリコウエハの貼付、シリコンウエハのダイシング、チップ体製造用粘着シートへの紫外線照射、チップ体製造用粘着シートの加熱、およびチップ体製造用粘着シート背面の真空吸引を行った。次いで、チップと同様の大きさの吸引コレットのみでピックアップできるかを5回測定した。表中、「良好」は、5回とも問題なくチップをピックアップできたことを意味し、「不良」は1回でもピックアップできなかったことを意味する。また、ピックアップ力は、5回測定したチップのピックアップ時の最大応力と最小応力を示す。
(実施例1)
<チップ体製造用粘着シート>
(1)ブチルアクリレート52重量部、メチルメタクリレート20重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート28重量部からなる共重合体100重量部に対して33.6重量部のメタクリロイルオキシエチルイソシアネートを反応させ紫外線硬化型重合体を得た。得られた紫外線硬化型重合体100重量部、紫外線硬化型反応開始剤3重量部、架橋剤(イソシアナート系)1重量部とを反応させ、紫外線硬化型粘着剤組成物を作成した。
<チップ体製造用粘着シート>
(1)ブチルアクリレート52重量部、メチルメタクリレート20重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート28重量部からなる共重合体100重量部に対して33.6重量部のメタクリロイルオキシエチルイソシアネートを反応させ紫外線硬化型重合体を得た。得られた紫外線硬化型重合体100重量部、紫外線硬化型反応開始剤3重量部、架橋剤(イソシアナート系)1重量部とを反応させ、紫外線硬化型粘着剤組成物を作成した。
(2)上記(1)で得られた紫外線硬化型粘着剤組成物を、剥離フィルム(表面が剥離処理された厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、100℃で1分間加熱し紫外線硬化型粘着剤層を形成した。
(3)熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、110℃における収縮率が35%)を、(2)で作成した剥離フィルム上の紫外線硬化型粘着剤層側に貼合し、剥離フィルムを除去し、熱収縮性粘着フィルムを作成した。
(4)ブチルアクリレート80重量部、アクリル酸20重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)0.1重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た。
(5)上記(4)で作成した接着剤組成物を、剥離フィルム上に乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、100℃で1分間加熱し、接着剤層を形成した。接着剤層に非収縮性エチレン−メタクリル酸共重合体フィルム(厚さ80μm、110℃における収縮率が0.1%、23℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率192MPa)を貼り合わせ、剥離フィルムを除去し、非収縮性接着フィルムを作成した。次いで、上記(3)で作成した熱収縮性粘着フィルムの熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム面に、非収縮性接着フィルムの接着剤層を貼り合わせ、チップ体製造用粘着シートを得た。
得られたチップ体製造用粘着シートにおける熱収縮性フィルム(熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム)と接着剤層との密着性、およびチップ体製造用粘着シートを用いてチップを製造した際のチップのピックアップ性を評価した。結果を表1に示す。
(実施例2)
実施例1(3)において、熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、110℃における収縮率が35%)に替えて、熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ30μm、110℃における収縮率が40%)を用いた以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1(3)において、熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μm、110℃における収縮率が35%)に替えて、熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ30μm、110℃における収縮率が40%)を用いた以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
(比較例1)
実施例1(4)において、ブチルアクリレート91重量部、アクリル酸9重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1(4)において、ブチルアクリレート91重量部、アクリル酸9重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
(比較例2)
実施例1(4)において、ブチルアクリレート91重量部、アクリル酸9重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)1重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1(4)において、ブチルアクリレート91重量部、アクリル酸9重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)1重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
(比較例3)
実施例1(4)において、2−エチルヘキシルアクリレート80重量部、メチルメタクリレート10重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1(4)において、2−エチルヘキシルアクリレート80重量部、メチルメタクリレート10重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート10重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
(比較例4)
実施例1(4)において、ブチルアクリレート84重量部、メチルメタクリレート10重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、アクリル酸1重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1(4)において、ブチルアクリレート84重量部、メチルメタクリレート10重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、アクリル酸1重量部からなる共重合体100重量部と、架橋剤(イソシアナート系)5重量部とを反応させ、フィルム貼合用の接着剤組成物を得た以外は実施例1と同様にして、チップ体製造用粘着シートを得た。結果を表1に示す。
実施例1および2では、加熱時、熱収縮性フィルムと非収縮性フィルムの間の接着剤層に剥がれはなく、吸引コレットのみでピックアップ可能であった。そのときのピックアップ力は0〜20mN/10mm□であった。比較例1〜3では加熱時、熱収縮性フィルムと非収縮性フィルムの間の接着剤層に剥がれはなかったが、吸引コレットのみでピックアップ不可能であった。比較例4は加熱時、熱収縮性フィルムと非収縮性フィルムの間の接着剤層に剥がれが発生し、ピックアップを行うことができなかった。
10:チップ体製造用粘着シート
1:熱収縮性フィルム
2:非収縮性フィルム
3:接着剤層
4:粘着剤層
5:チップ状部品(半導体チップ)
6:リングフレーム
1:熱収縮性フィルム
2:非収縮性フィルム
3:接着剤層
4:粘着剤層
5:チップ状部品(半導体チップ)
6:リングフレーム
Claims (3)
- 粘着剤層と、熱収縮性フィルムと、接着剤層と、非収縮性フィルムとがこの順に積層されてなり、
該接着剤層のガラス転移温度が0℃以上、110℃における11Hzで測定したときの貯蔵弾性率が0.5MPa以上、PETに対する粘着力が2000mN/25mm以上であるチップ体製造用粘着シート。 - 前記熱収縮性フィルムが110℃に加熱した前後の寸法に基づいて算出された収縮率が10〜90%である請求項1に記載のチップ体製造用粘着シート。
- 前記接着剤層の厚みが、1〜50μmである請求項1または2に記載のチップ体製造用粘着シート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011065751A JP2012204457A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | チップ体製造用粘着シート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011065751A JP2012204457A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | チップ体製造用粘着シート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=47185150
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JP2011065751A Withdrawn JP2012204457A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | チップ体製造用粘着シート |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2012204457A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104737254A (zh) * | 2012-09-12 | 2015-06-24 | 韩国化学研究院 | 具备光吸收结构体的太阳能电池 |
JP2017092334A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 日東電工株式会社 | 積層体および半導体装置の製造方法 |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011065751A patent/JP2012204457A/ja not_active Withdrawn
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JP2017092334A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 日東電工株式会社 | 積層体および半導体装置の製造方法 |
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