JP2021014540A - Method of manufacturing adhesive substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粘着性基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an adhesive substrate.
従来、セラミックコンデンサ、チップ抵抗、コイル、シリコンウエハ等の電子部品を密着させて保持又は搬送するための保持治具として、金属基板と、金属基板上に設けられた粘着性を有するゴム弾性部材とからなるものが知られている。このような保持治具が、例えば、特許文献１に開示されている。
保持治具の製造方法としては、基板上に、粘着性を有するゴム弾性部材用の樹脂組成物を塗布及び硬化することによって得ることができる。
Conventionally, as a holding jig for holding or transporting electronic parts such as ceramic capacitors, chip resistors, coils, and silicon wafers in close contact with each other, a metal substrate and an adhesive rubber elastic member provided on the metal substrate have been used. Is known to consist of. Such a holding jig is disclosed in, for example, Patent Document 1.
As a method for manufacturing the holding jig, it can be obtained by applying and curing a resin composition for a rubber elastic member having adhesiveness on a substrate.
しかしながら、基板及び粘着性を有するゴム弾性部材の材料について種々検討したところ、樹脂組成物の塗膜の表面に波状の凹凸が発生し、外観不良及び膜厚ばらつきが生じる場合があった。粘着層に膜厚ばらつきが生じると、部品等の被着物が一様に保持されず脱落の原因となる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、粘着層の表面が平坦で高品質な粘着性基板を製造する方法を提供することを目的とする。
However, as a result of various studies on the material of the substrate and the rubber elastic member having adhesiveness, wavy irregularities may occur on the surface of the coating film of the resin composition, resulting in poor appearance and variation in film thickness. If the film thickness of the adhesive layer varies, the adherends such as parts are not uniformly held and may fall off.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a high-quality adhesive substrate having a flat surface of an adhesive layer.
本発明者らは、粘着層の外観不良及び膜厚ばらつきについて検証した結果、粘着層の組成物を塗布後、塗布装置から基板を外した際、金属基板では発生せず、絶縁性基板の場合に外観不良が顕著であったことから、外観不良及び膜厚ばらつきは、剥離帯電に起因することを突き止め、本発明に至った。
すなわち、本発明は、絶縁性基板上に粘着層を有する粘着性基板の製造方法であって、絶縁性基板の裏面に、耐熱性を有する帯電防止剤を設ける第１工程と、絶縁性基板を塗布装置の支持台上に載置し、絶縁性基板上に粘着層用のフッ素系エラストマーを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する第２工程と記塗膜が形成された絶縁性基板を支持台から取り外した後、塗膜を硬化して粘着層を形成する第３工程と、を有する粘着性基板の製造方法である。
As a result of verifying the appearance defect and the film thickness variation of the adhesive layer, the present inventors have applied the composition of the adhesive layer, and when the substrate is removed from the coating apparatus, it does not occur in the metal substrate, and in the case of the insulating substrate. Since the appearance defect was remarkable, it was found that the appearance defect and the film thickness variation were caused by the peeling charge, and the present invention was reached.
That is, the present invention is a method for manufacturing an adhesive substrate having an adhesive layer on an insulating substrate, the first step of providing a heat-resistant antistatic agent on the back surface of the insulating substrate, and the insulating substrate. The second step of forming a coating film by placing it on the support base of the coating device and applying a thermosetting resin composition containing a fluoroevaporate for an adhesive layer on an insulating substrate is formed. This is a method for manufacturing an adhesive substrate, which comprises a third step of curing a coating film to form an adhesive layer after removing the insulating substrate from the support base.
絶縁性基板は、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエステル、及びフェノール樹脂から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。 The insulating substrate is preferably at least one selected from glass epoxy, polyimide, polyester, and phenol resin.
本発明の粘着性基板の製造方法によれば、粘着層の表面が平坦で高品質な粘着性基板を得ることができる。 According to the method for producing an adhesive substrate of the present invention, a high-quality adhesive substrate having a flat surface of the adhesive layer can be obtained.
以下、本発明の一実施形態について説明するが、以下の実施形態は例示の目的で提示するものであり、本発明は、以下に示す実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described, but the following embodiments are presented for purposes of illustration, and the present invention is not limited to the embodiments shown below.
［粘着性基板の製造方法］
本発明の粘着性基板の製造方法の一実施形態は、絶縁性基板上に粘着層を有する粘着性基板の製造方法であって、絶縁性基板の裏面に、耐熱性を有する帯電防止剤を設ける第１工程と、絶縁性基板を塗布装置の支持台上に載置し、絶縁性基板上に粘着層用のフッ素系エラストマーを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する第２工程と、塗膜が形成された絶縁性基板を支持台から取り外した後、塗膜を硬化して粘着層を形成する第３工程と、を有するものである。
以下、本発明の各工程の詳細について図１を参照しながら説明する。
[Manufacturing method of adhesive substrate]
One embodiment of the method for producing an adhesive substrate of the present invention is a method for producing an adhesive substrate having an adhesive layer on an insulating substrate, and a heat-resistant antistatic agent is provided on the back surface of the insulating substrate. The first step, the insulating substrate is placed on the support base of the coating device, and the thermocurable resin composition containing the fluorine-based elastomer for the adhesive layer is applied onto the insulating substrate to form a coating film. It has two steps, and a third step of curing the coating film to form an adhesive layer after removing the insulating substrate on which the coating film is formed from the support base.
Hereinafter, details of each step of the present invention will be described with reference to FIG.
（第１工程）
第１工程は、絶縁性基板１２の裏面１２ｂに、耐熱性を有する帯電防止剤１４を設ける工程である。
絶縁性基板１２としては、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエステル、及びフェノール樹脂から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。絶縁性基板１２は、これらの材料の混合物又は２種以上の基板を積層したものであってもよい。
絶縁性基板１２の厚みは、作業性及び基材のたわみ防止の観点から、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下であることがより好ましい。
(First step)
The first step is a step of providing a heat-resistant
The
The thickness of the
帯電防止剤１４としては、後述するが、粘着層用のフッ素系エラストマーを含む熱硬化性樹脂組成物の塗膜１３ａを加熱硬化するため、揮発性のものを除き１００℃以上の耐熱性を有することが好ましい。帯電防止剤１４としては、金属塩、界面活性剤、金属含有コロイド、高分子固体電解質等が挙げられる。中でも、金属塩、界面活性剤がより好ましい。
As the
金属塩型帯電防止剤は、導電性の観点から、アルカリ金属塩であるナトリウム塩、チウム塩、カリウム塩がより好ましい。ナトリウム塩型帯電防止剤としては、過塩素酸ナトリウムが挙げあれる。リチウム塩型帯電防止剤としては、過塩素酸リチウム塩、カルボン酸リチウム塩、スルホン酸リチウム塩、硫酸エステルリチウム塩、リン酸エステルリチウム塩などが挙げられる。カルボン酸リチウム塩としては、例えば、脂肪族モノカルボン酸リチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸リチウム塩、Ｎ−アシルサルコシン酸リチウム塩、Ｎ−アシルグルタミン酸リチウム塩などが含まれる。スルホン酸リチウム塩としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸リチウム塩、アルカンスルホン酸リチウム塩、アルファオレフィンスルホン酸リチウム塩、直鎖型を始めとするアルキルベンゼンスルホン酸リチウム塩、アルキルナフタレンスルホン酸リチウム塩などが含まれる。
硫酸エステルリチウム塩は、例えばアルキル硫酸エステルリチウム塩である。
リン酸エステルリチウム塩としては、例えば、アルキルリン酸エステルリチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルリチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸リチウム塩などが含まれる。
その他のリチウム塩系帯電防止剤の例としては、塩化リチウム、窒化リチウム塩、及びリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のイミド系スルホン酸リチウム塩が好適に用いられる。金属塩型帯電防止剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
From the viewpoint of conductivity, the metal salt type antistatic agent is more preferably an alkali metal salt such as a sodium salt, a thium salt or a potassium salt. Examples of the sodium salt type antistatic agent include sodium perchlorate. Examples of the lithium salt type antistatic agent include lithium perchlorate, lithium carboxylic acid, lithium sulfonic acid, lithium sulfate, lithium phosphate and the like. Examples of the lithium carboxylic acid salt include an aliphatic monocarboxylic acid lithium salt, a polyoxyethylene alkyl ether carboxylic acid lithium salt, an N-acyl sarcosic acid lithium salt, and an N-acyl glutamic acid lithium salt. Examples of the lithium sulfonic acid salt include dialkyl sulfosuccinate lithium salt, alkane sulfonic acid lithium salt, alpha olefin sulfonic acid lithium salt, linear alkylbenzene sulfonic acid lithium salt, alkylnaphthalene sulfonic acid lithium salt and the like. Is done.
The lithium sulfate ester is, for example, an alkyl sulfate lithium salt.
Examples of the phosphoric acid ester lithium salt include an alkyl phosphate ester lithium salt, a polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid ester lithium salt, and a polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphoric acid lithium salt.
As examples of other lithium salt-based antistatic agents, lithium chloride, lithium nitride, and imide-based lithium sulfonic acid salts such as lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide are preferably used. One type of metal salt type antistatic agent may be used alone, or two or more types may be used in combination.
界面活性剤型帯電防止剤は、界面活性剤の作用により、物体表面に空気中の水分を吸着し、導電性を持たせることにより、帯電を防止する。界面活性剤型帯電防止剤としては特に制限されず、従来公知の陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤及び両性界面活性剤などを使用できる。 Surfactant-type antistatic agents prevent static electricity by adsorbing moisture in the air on the surface of an object by the action of the surfactant and making it conductive. The surfactant-type antistatic agent is not particularly limited, and conventionally known cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants and the like can be used.
非イオン系界面活性剤としては、例えば、アルコール型（エタノール、イソプロピルアルコール、ポリエチレングリコールなど）、エーテル型（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルなど）、エステル型（ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルなど）、グリセリン型（ポリオキシエチレングリセリドなど）が挙げられる。 Examples of the nonionic surfactant include alcohol type (ethanol, isopropyl alcohol, polyethylene glycol, etc.), ether type (polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, etc.), and ester type. (Sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, etc.), glycerin type (polyoxyethylene glyceride, etc.) can be mentioned.
金属塩型帯電防止剤及び界面活性剤型帯電防止剤は、１種を単独で用いてもよく、異種の界面活性剤２種以上を組み合わせてもよい。 As the metal salt type antistatic agent and the surfactant type antistatic agent, one kind may be used alone, or two or more kinds of different kinds of surfactants may be combined.
帯電防止剤１４は、原液又は適宜溶媒に溶解した溶液を、スプレーコート、スピンコート、スリットコート、ロールコート、ディップコート法及び真空蒸着法等によって絶縁性基板１２に施すことができる。
The
帯電防止剤１４の厚みは、特に制限はないが、１μｍ以下が好ましい。厚みが上記範囲内であることにより、樹脂組成物の塗膜１３ａを設けた絶縁性基板１２の帯電を良好に防止することができる。
The thickness of the
（第２工程）
第２工程は、図１（ｂ）に示すように、絶縁性基板１２を塗布装置の支持台１１上に載置し、絶縁性基板１２上に粘着層１３用のフッ素系エラストマーを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜１３ａを形成する工程である。
(Second step)
In the second step, as shown in FIG. 1 (b), the
粘着層１３は、ゴム弾性部材からなり、ゴム材料を含む粘着剤組成物によって形成される。粘着面を構成するゴム材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素系エラストマー、ウレタン系エラストマー、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合エラストマー等の各種エラストマー等が挙げられる。中でも、強度、耐薬品性に優れたシリコーンゴム、フッ素系エラストマーが好ましい。シリコーンゴムとしては、例えば、特許第４６５６５８２号公報に記載された粘着性組成物によって得られたものが好ましい。フッ素系エラストマーとしては、例えば、特開２００６−１９８５４１号公報、特開平０８−１９９０７０号公報、特開２０００−００７８３５号公報、特開２００１−１０６８９３号公報、特開２００３−２０１４０１号公報等に記載されたものが好ましい。
The pressure-sensitive
熱硬化性樹脂組成物を塗布する方法としては、所望の厚みで塗布可能な公知方法が適用でき、例えば、フィルムコーター、フィルムアプリケーター、バーコーター、ダイコーター、スピンコーター、ロールコーター、カーテンコーター、各種の印刷、浸漬、噴霧、キャスティング、吐出、刷毛塗り等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂組成物の粘度が低い場合には、塗布領域の周囲に囲い（土手）を設けて、熱硬化性樹脂組成物をその囲いの中へ注入するように塗布してもよい。 As a method for applying the thermosetting resin composition, a known method that can be applied to a desired thickness can be applied. For example, a film coater, a film applicator, a bar coater, a die coater, a spin coater, a roll coater, a curtain coater, and various types. Printing, dipping, spraying, casting, ejection, brushing, etc. When the viscosity of the thermosetting resin composition is low, an enclosure (bank) may be provided around the coating area and the thermosetting resin composition may be applied so as to be injected into the enclosure. ..
塗布装置の支持台１１としては、例えば、金属又は樹脂製の板状部材、樹脂製の搬送ベルト等が挙げられる。熱硬化性樹脂組成物の塗膜１３ａを薄く均一に塗布する観点から、吸引源（不図示）を備えた金属又は樹脂製の支持台１１であることが好ましい。特に、樹脂製の支持台１１の場合は、絶縁性基板１２を支持台１１から外す場合に、剥離帯電が生じやすいため、本発明の製造方法は効果的である。
Examples of the support base 11 of the coating device include a plate-shaped member made of metal or resin, a transport belt made of resin, and the like. From the viewpoint of thinly and uniformly applying the
（第３工程）
図１（ｃ）に示すように、塗膜１３ａが形成された絶縁性基板１２を支持台１１から取り外した後、塗膜１３ａを硬化して粘着層１３を形成する。支持台１１が吸引装置を備えている場合は、吸引を解除して把持装置等により、硬化装置に搬送する。
硬化条件は、熱硬化性樹脂組成物の材料によって適宜調整すればよく、１００℃以上１５０℃以下が好ましく、１００℃以上１３０℃以下がより好ましい。加熱時間は、数秒以上１時間以下が好ましく、３０秒以上１０分以下がより好ましい。
本発明は、基板の裏面１２ｂに帯電防止剤１４を設けているため、支持台１１から絶縁性基板１２を外したときに、剥離帯電が生じることがなく、塗膜１３ａに波状の凹凸ができることがない。したがって、外観が良好で平坦な粘着層１３を得ることができる。
(Third step)
As shown in FIG. 1C, after removing the insulating
The curing conditions may be appropriately adjusted depending on the material of the thermosetting resin composition, and are preferably 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, and more preferably 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. The heating time is preferably several seconds or more and 1 hour or less, and more preferably 30 seconds or more and 10 minutes or less.
In the present invention, since the
粘着層１３の形状は、電子部品等の被粘着物を粘着して保持することが可能な粘着面を有する形状であればよく、矩形状又は円形が好ましい。粘着層１３の厚みは特に限定されず、例えば０．００５ｍｍ以上５ｍｍ以下程度に設定することができる。
粘着層１３の粘着面の面積は用途に応じて適宜設定され、例えば、１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）以上３６００ｃｍ２（６０ｃｍ×６０ｃｍ）以下とすることができる
The shape of the
The area of the adhesive surface of the
粘着層１３の粘着面は、電子部品等の被粘着物を粘着して保持することが可能な粘着力を有している。強粘着部の粘着力は、被粘着物を十分に保持する観点から、後述する測定方法で測定する。強粘着部の粘着力は、０．１Ｎ／１０ｍｍ以上５Ｎ／１０ｍｍ以下が好ましく、０．２Ｎ／１０ｍｍ以上２Ｎ以下がより好ましい。
上記の粘着力を有すると、例えば、シリコンウエハ、フレキシブルプリント基板、大画面表示装置用のガラス板、チップコンデンサ、セラミックコンデンサ、コイルフィルター、抵抗素子、導電回路、コンデンサ、ＬＳＩ、インダクタ等の電子部品を容易に粘着して保持し、必要に応じて容易に取り外すことができる。
The adhesive surface of the
With the above adhesive strength, for example, electronic components such as silicon wafers, flexible printed substrates, glass plates for large screen display devices, chip capacitors, ceramic capacitors, coil filters, resistance elements, conductive circuits, capacitors, LSIs, inductors, etc. Can be easily adhered and held, and easily removed if necessary.
上記粘着力の測定方法は、ＪＩＳＺ０２３７を参考に以下の方法で行われる。まず測定する粘着面を水平に固定し、測定環境を２３±１℃、湿度５０±５％に設定する。次に厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを幅２５ｍｍにカットした後、粘着面に２ｋｇのゴムローラを用いて貼り付ける。その後１分以内に９０度剥離試験を実施する。
剥離試験は、引張試験機にポリイミドフィルムをチャック後、速度５±０．２ｍｍ／秒で運転する。結果はニュートン毎１０ｍｍ（Ｎ／１０ｍｍ）に換算した。
上記粘着力の測定においては、株式会社ＩＭＡＤＡ社製のデジタルフォースゲージ、電動スタンド、９０度剥離試験冶具の組み合わせを用いて行い、ポリイミドフィルムは東レ・デュポン株式会社製のカプトンフィルムを使用した。
The method for measuring the adhesive strength is as follows with reference to JISZ0237. First, the adhesive surface to be measured is fixed horizontally, and the measurement environment is set to 23 ± 1 ° C. and humidity 50 ± 5%. Next, a polyimide film having a thickness of 25 μm is cut to a width of 25 mm, and then attached to the adhesive surface using a rubber roller of 2 kg. Then, within 1 minute, perform a 90-degree peeling test.
In the peeling test, the polyimide film is chucked on a tensile tester and then operated at a speed of 5 ± 0.2 mm / sec. The results were converted to 10 mm (N / 10 mm) per Newton.
The adhesive strength was measured using a combination of a digital force gauge manufactured by IMADA Co., Ltd., an electric stand, and a 90-degree peeling test jig, and a Kapton film manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. was used as the polyimide film.
粘着層１３の表面粗さは、被粘着物の取り付け及び取り外しを容易にする観点から調整されていてもよく、例えば、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４）が０．５〜３μｍに調整されていることが好ましい。ここで例示した十点平均粗さＲｚは、カットオフ０．８ｍｍ、測定長さ２．４ｍｍの条件で測定し、複数箇所の測定値を算術平均した値である。
The surface roughness of the
粘着層１３の硬度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３［デュロメータＡ］）は、被粘着物の取り付け及び取り外しを容易にする観点から調整されていてもよく、例えば、５〜６０程度に調整されていることが好ましい。硬度が、５以上であると十分な粘着力が得られやすく、６０以下であると被粘着物の取り外しを容易に行うことができる。 The hardness of the adhesive layer 13 (JIS K 6253 [Durometer A]) may be adjusted from the viewpoint of facilitating attachment and detachment of the object to be adhered, and is preferably adjusted to, for example, about 5 to 60. .. When the hardness is 5 or more, sufficient adhesive strength can be easily obtained, and when the hardness is 60 or less, the object to be adhered can be easily removed.
（その他の工程）
本発明は、第３工程後、図１（ｄ）に示すように、第４工程として、帯電防止剤１４を除去する工程を有してもよい。
帯電防止剤１４の除去方法としては、揮発性有機溶剤を含有させた繊維状部材で拭き取ることが挙げられる。揮発性の帯電防止剤１４を用いた場合には、特に拭き取る工程を有していなくてよい。
(Other processes)
The present invention may have a step of removing the
Examples of the method for removing the
本発明の粘着性基板１０の製造方法によれば、粘着層の表面が平坦な粘着層１３を有しているため、粘着層の粘着性が一様であり、電子部品等の半導体部品を良好に保持及び脱離さえることができる。本発明の製造方法によって製造された粘着性基板１０は、例えば、図２に示すように、複数の半導体チップ２１を保持及び脱離するのに用いられる。
According to the method for manufacturing the
１０ 粘着性基板
１１ 支持台
１２ 絶縁性基板
１２ｂ 裏面
１３ａ 塗膜
１３ 粘着層
１４ 帯電防止剤
２１ 半導体チップ
10 Adhesive substrate 11
Claims (2)
前記絶縁性基板の裏面に、耐熱性を有する帯電防止剤を設ける第１工程と、
前記絶縁性基板を塗布装置の支持台上に載置し、前記絶縁性基板上に前記粘着層用のフッ素系エラストマーを含む熱硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成する第２工程と、
前記塗膜が形成された前記絶縁性基板を前記支持台から取り外した後、前記塗膜を硬化して前記粘着層を形成する第３工程と、
を有する粘着性基板の製造方法。 A method for manufacturing an adhesive substrate having an adhesive layer on an insulating substrate.
The first step of providing a heat-resistant antistatic agent on the back surface of the insulating substrate, and
A second step of placing the insulating substrate on a support base of a coating device and applying a thermosetting resin composition containing a fluorine-based elastomer for the adhesive layer on the insulating substrate to form a coating film. When,
A third step of removing the insulating substrate on which the coating film is formed from the support base and then curing the coating film to form the adhesive layer.
A method for manufacturing an adhesive substrate having.
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