JP6835557B2 - 耐熱粘着テープ - Google Patents
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Description
フリップチップ実装においては、チップ間の接合を図る為に半田からなる先端部を有する突起電極を有する半導体チップと他の半導体チップ又は基板とを、半田の溶融温度以上の温度(通常は300℃以上)に加熱して電気的に接合して実装する工程(リフロー工程、TCB(Thermal Compression Bonding)が行われる(例えば、特許文献1)。
また、半導体装置の配線回路基板としてフレキシブル印刷回路基板(FPC)が広く利用されている。FPCを基板や筐体に固定する場合に、粘着テープが使用されることがある。半導体チップの実装工程で、このFPCがリフロー工程を経ることがある。
以下に本発明を詳述する。
上記(メタ)アクリル粘着剤は特に限定されないが、特に高い粘着力を発揮できることから、ブチルアクリレート及び2−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位を含有する(メタ)アクリル共重合体が好適である。
上記(メタ)アクリル共重合体中の2−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位の含有量の好ましい下限は10重量%、好ましい上限は40重量%である。上記2−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位の含有量がこの範囲内であると、高い凝集力と優れた粘着力、タックを発揮することができる。
上記共重合可能な他の重合性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル等のアルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等のアルキル基の炭素数が13〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、グリセリンジメタクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、等の官能性モノマーが挙げられる。
重量平均分子量を上記範囲に調整するためには、重合開始剤、重合温度等の重合条件を調整すればよい。
なお、重量平均分子量(Mw)とは、GPC(Gel Permeation Chromatography:ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
上記粘着付与樹脂として、例えば、ロジンエステル系樹脂、水添ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、脂環族飽和炭化水素系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5−C9共重合系石油樹脂等が挙げられる。これらの粘着付与樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、上記粘着剤層のゲル分率は、粘着剤層をW1(g)採取し、この粘着剤層を酢酸エチル中に23℃にて24時間浸漬して不溶解分を200メッシュの金網で濾過し、金網上の残渣を真空乾燥して乾燥残渣の重量W2(g)を測定し、下記式(1)により算出する。
ゲル分率(%)=W2/W1×100 (1)
本発明の粘着テープの上記重量減少率は、例えば、上記多官能エポキシ架橋剤の種類や配合量を調整したり、軟化点の異なる複数の粘着付与樹脂を併用したりすることにより、5%以下に調整することができる。
なお、上記重量減少率は、例えば、熱重量・示差熱分析装置(例えば、日立ハイテクサイエンス社製、(TG/DTA)7300等)を用いて、空気中において昇温速度10℃/minで35℃から500℃まで昇温する処理前後でのサンプルの重量を測定し、下記式にて算出することができる。
重量減少率(%)=(処理前重量−処理後重量)/(処理前重量)×100
本発明の粘着テープがサポートタイプである場合、上記基材としては、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド等の耐熱性に優れる基材を用いることが好ましい。
(1)(メタ)アクリル共重合体の調製
反応容器内に、重合溶媒として酢酸エチルを加え、窒素でバブリングした後、窒素を流入しながら反応容器を加熱して還流を開始した。続いて、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に投入し、モノマー混合物(ブチルアクリレート65.0重量部、2−エチルヘキシルアクリレート31.9重量部、アクリル酸3.0重量部、及び、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.1重量部)を2時間かけて滴下添加した。滴下終了後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に再度投入し、4時間重合反応を行い、アクリル共重合体含有溶液を得た。
得られたアクリル共重合体の重量平均分子量を測定したところ、それぞれ123万であった。
得られた(メタ)アクリル共重合体の溶液に含まれる(メタ)アクリル共重合体の固形分100重量部に対して、粘着付与樹脂として軟化点150℃の重合ロジンエステル15重量部、軟化点100℃の水添ロジンエステル10重量部、軟化点150℃のテルペンフェノール10重量部を加え混合し、多官能エポキシ架橋剤(綜研化学社製、E−5C、硬化剤濃度5%)を固形分比で0.05重量部添加し、攪拌して、粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤層のゲル分率は58%であった。
組成を表1、表2に示したようにした以外は実施例1と同様にして粘着テープを得た。
なお、架橋剤としては以下のものを用いた。
イソシアネート架橋剤:日本ポリウレタン社製、コロネートL−45、硬化剤濃度45%
実施例、比較例で得られた粘着テープについて以下の評価を行った。結果を表1、表2に示した。
得られた粘着テープを25mm×100mmのサイズに切断し、片面をアルミニウム板(A1050)に貼り合わせ、もう片面をポリイミドフィルムに貼り合わせた。これを300℃に調整したオーブン中に9分間置いた後、テープが300℃になっていることを確認し、更に1分間加熱した後、取り出して23℃にまで自然冷却した。目視にて観察して粘着剤層中に発泡が認められなかった場合を「○」と、発泡が認められた場合を「×」と評価した。
得られた粘着テープを25mm幅の短冊状に細切した試験片を、23℃及び相対湿度50%RHの環境下でアルミニウム板(A1050)に貼り付けた。貼り付けた面と別の面に30mm幅に細切したポリイミドフィルムを貼り合わせ裏打ちした。JIS Z0237に準拠して、被着体から引張速度300mm/分で90°方向に粘着テープを剥離し、初期粘着力を測定した。
一方、粘着テープを25mm幅の短冊状に細切した試験片を、23℃及び相対湿度50%RHの環境下でアルミニウム板(A1050)に貼り付けた。貼り付けた面と別の面に30mm幅に細切したポリイミドフィルムを貼り合わせ裏打ちした。これを300℃に調整したオーブン中に9分間置いた後、テープが300℃になっていることを確認し、更に1分間加熱した後、取り出して23℃にまで自然冷却した。高温処理後の試験片を用いて、上記と同様の方法により高温処理後の粘着力を測定した。
Claims (3)
- (メタ)アクリル粘着剤、軟化点が150℃以上の粘着付与樹脂、及び、多官能エポキシ架橋剤を含有する粘着剤層を有し、
前記(メタ)アクリル粘着剤は、溶液重合(メタ)アクリル共重合体を含有する溶剤系(メタ)アクリル粘着剤であり、
前記溶液重合(メタ)アクリル共重合体は、ブチルアクリレートに由来する構成単位を40重量%以上、80重量%以下含み、かつ、2−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位を10重量%以上、40重量%以下含み、
前記粘着剤層のゲル分率が50〜70%である
ことを特徴とする耐熱粘着テープ。 - 空気中において昇温速度10℃/minで35℃から500℃まで昇温したときの重量減少率が5%以下であることを特徴とする請求項1記載の耐熱粘着テープ。
- 基材を有しないノンサポートタイプであることを特徴とする請求項1又は2記載の耐熱粘着テープ。
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