JP7422134B2 - ワーク加工用粘着シートおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係るワーク加工用粘着シートは、基材と、当該基材における片面に積層された粘着剤層とを備える。当該粘着剤層は、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体を含有する粘着性組成物から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤からなり、上記アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)は、-80℃以上、-30℃以下である。また、上記基材における粘着剤層と接する面には、ピロリドン系化合物を含有するコート層が形成されている。
(1)基材
本実施形態における基材2は、基材本体21と、基材本体21の粘着剤層3側に設けられた、ピロリドン系化合物を含有するコート層22とを備えている。
本実施形態における基材本体21は、ワーク加工用粘着シートの使用の際に所望の機能を発揮するものである限り、特に限定されない。ただし、ダイシング時におけるチッピングの発生抑制の観点から、基材2が前述した貯蔵弾性率を発揮し得るものであることが好ましい。なお、本実施形態では、コート層22は基材2の貯蔵弾性率に殆ど影響を与えないため、基材2の貯蔵弾性率は、基材本体21の貯蔵弾性率と同一視することができる。
本実施形態におけるコート層22は、ピロリドン系化合物を含有する。このコート層22が存在することにより、基材2と粘着剤層3との密着性が向上し、ワークとの分離時に糊残りが効果的に抑制される。その理由は必ずしも明らかではないが、ピロリドン系化合物と、粘着剤層3を構成する粘着剤に含まれる官能基、特に水酸基とが結合または反応して、粘着剤層3がコート層22に密着し易くなるからであると推測される。
本実施形態における粘着剤層3は、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(A)を含有する粘着性組成物(以下「粘着性組成物P」という場合がある。)から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤からなる。本実施形態における粘着性組成物Pは、アクリル系重合体(A)とともに、架橋剤(B)を含有することが好ましく、さらに光重合開始剤(C)を含有することも好ましい。
(2-1-1)側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(A)
側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(A)は、官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体(AP)と、当該官能基と反応可能な官能基を有する活性エネルギー線硬化性基含有化合物(A3)とを反応させて得られるものであることが好ましい。
粘着性組成物Pは、側鎖にエネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(A)を架橋することが可能な架橋剤(B)を含有することが好ましい。この場合、本実施形態における粘着剤層3は、当該アクリル系重合体(A)と架橋剤(B)との架橋反応により得られた架橋物を含有する。かかる架橋剤(B)を使用することにより、粘着剤層3を形成する粘着剤のゲル分率を好適な範囲に調整することが容易となり、ダイシング等に適した物性を得ることができる。
活性エネルギー線硬化性の粘着剤を硬化させるのに使用する活性エネルギー線として紫外線を用いる場合には、粘着性組成物Pは、さらに光重合開始剤(C)を含有することが好ましい。このように光重合開始剤(C)を含有することにより、側鎖にエネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体(A)を効率良く重合・硬化させることができ、また重合硬化時間および活性エネルギー線の照射量を少なくすることができる。
本実施形態における粘着性組成物Pは、本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1による前述した効果を損なわない限り、所望の添加剤、例えば帯電防止剤、粘着付与剤、酸化防止剤、光安定剤、軟化剤、充填剤などを添加することができる。なお、後述の希釈溶剤は、粘着性組成物Pを構成する添加剤に含まれないものとする。
本実施形態における粘着性組成物Pは、アクリル系重合体(A)を製造し、得られたアクリル系重合体(A)に、所望により、架橋剤(B)と、光重合開始剤(C)と、添加剤とを混合することで製造することができる。このとき、所望により希釈溶剤を添加して、粘着性組成物Pの塗布液を得てもよい。
本実施形態における粘着剤層3の厚さは、10μm以上であることが好ましく、特に15μm以上であることが好ましく、さらには20μm以上であることが好ましい。これにより、ワーク加工用粘着シート1が良好な粘着力を発揮し易くなり、例えば、ダイシング時におけるチップ飛びなどを効果的に抑制することが可能となる。また、粘着剤層3の厚さは、100μm以下であることが好ましく、特に50μm以下であることが好ましい。これにより、活性エネルギー線の照射後における、加工後のワークに対する粘着力が適度に低下するものとなり、ワーク加工用粘着シート1からのワークの分離がより容易となる。
本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1では、粘着剤層3に剥離シート4が積層されている。この剥離シート4は、粘着剤層3形成のための工程材料であってもよいし、ワーク加工用粘着シート1をワークに貼付するまでの間、粘着剤層3の粘着面を保護するものであってもよい。また、本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1において、剥離シート4は省略されてもよい。
本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1では、粘着剤層3における粘着面に接着剤層が積層されていてもよい。この場合、本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1は、上述のように接着剤層を備えることで、ダイシング・ダイボンディングシートとして使用することができる。このようなダイシング・ダイボンディングシートでは、接着剤層における粘着剤層3とは反対側の面にワークを貼付し、当該ワークとともに接着剤層をダイシングすることで、個片化された接着剤層が積層されたチップを得ることができる。当該チップは、この個片化された接着剤層によって、当該チップが搭載される対象に対して容易に固定することが可能となる。上述した接着剤層を構成する材料としては、熱可塑性樹脂と低分子量の熱硬化性接着成分とを含有するものや、Bステージ(半硬化状)の熱硬化型接着成分を含有するもの等を用いることが好ましい。
本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1は、ワーク加工用粘着シート1における粘着剤層3側の面を支持体に固定し、粘着剤層3に対して活性エネルギー線を照射して粘着剤層3を硬化させた後に、粘着剤層3から基材2を剥離角度180°、剥離速度300mm/minで引き剥がしたときの剥離力として測定される、基材2と粘着剤層3との間の層間強度が、1000mN/25mm以上であることが好ましく、特に3000mN/25mm以上であることが好ましく、さらには5000mN/25mm以上であることが好ましい。当該層間強度が上記であることにより、ワークとの分離時における糊残りを効果的に抑制することができる。本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1は、前述した構成および物性を有することにより、上記の層間強度を達成することができる。なお、上記層間強度の上限値は特に限定されないものの、通常、50000mN/25mm以下であることが好ましい。また、上記層間強度の測定方法の詳細は、後述する試験例に記載する通りである。
本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1の製造方法は特に限定されない。好ましい製造方法は、基材本体21の片面に、ピロリドン系化合物を含有するコート層22を形成し、基材2を得る工程と、粘着性組成物P(の塗布液)を剥離シート4の剥離面に塗工し、粘着剤層3を形成する工程と、上記基材2のコート層22側の面と、粘着剤層3とを貼合する工程とを備える。
本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1は、ワークの加工のために使用することができる。すなわち、本実施形態に係るワーク加工用粘着シート1の粘着面をワークに貼付した後、ワーク加工用粘着シート1上にて当該ワークの加工を行うことができる。
(1)コート剤の調製
反応容器に水938gと硫酸銅(II)0.046mgとを仕込み、これを60℃まで昇温した。次いで、60℃を維持しながら、N-ビニルピロリドン1kg、25%アンモニア水6g、および35質量%過酸化水素水溶液34gを180分間かけて滴下した。滴下終了後、25質量%アンモニア水2gを添加した。反応開始から4時間後、80℃に昇温し、35質量%過酸化水素水5gを添加した。次いで、反応開始から5.5時間後、35質量%過酸化水素水5gを添加し、更に80℃で1時間保持することにより、50質量%ポリビニルピロリドン水溶液を得た。これによって得られたポリビニルピロリドンの重量平均分子量(Mw)は、30万であった。
上記で得られたコート剤を、基材本体であるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製,製品名「PET100 T-100ミツビシ」,厚さ100μm)の片面にマイヤーバーを用いて塗布した。そして、塗膜を110℃で1分間乾燥させることにより、基材本体上に厚さ0.05μmのコート層(ピロリドン系コート層)を形成し、これを基材Xとした。
(1)コート剤の調製
水溶性ポリビニルアルコール樹脂(クラレ社製,製品名「ポバール」)40質量部と、アルコール系バインダー樹脂(互応化学工業社製,製品名「プラスコート:Z-565」)50質量部と、オキサゾリン基含有ポリマーの水溶性硬化剤(日本触媒社製,製品名「エポクロス:WS-300」,重量平均分子量:120000)5質量部とを混合し、コート剤(10質量%水溶液)を得た。
上記で得られたコート剤を、基材本体であるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱ケミカル社製,製品名「PET100 T-100ミツビシ」,厚さ100μm)の片面にマイヤーバーを用いて塗布した。そして、塗膜を110℃で1分間乾燥させることにより、基材本体上に厚さ0.05μmのコート層(非ピロリドン系コート層)を形成し、これを基材Yとした。
(1)粘着性組成物の調製
アクリル酸n-ブチル(BA)75質量部と、メタクリル酸メチル(MMA)10質量部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル(HEA)15質量部とを、溶液重合法により重合させて、(メタ)アクリル酸エステル重合体を得た。この(メタ)アクリル酸エステル重合体と、当該(メタ)アクリル酸エステル重合体100gに対して30g(アクリル酸2-ヒドロキシエチルに対して80モル%に相当する。)のメタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)とを反応させて、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体を得た。このアクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)は、60万であった。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの片面にシリコーン系の剥離剤層が形成されてなる剥離シート(リンテック社製,製品名「SP-PET381031」)の剥離面に対して、上記粘着性組成物の塗布液を塗布し、加熱により乾燥させることで、剥離シート上に、厚さ25μmの粘着剤層を形成した。
上記工程(2)で形成した粘着剤層の露出面と、製造例1で作製した基材Xのコート層側の面とを貼り合わせることで、ワーク加工用粘着シートを得た。
側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体((メタ)アクリル酸エステル重合体)を構成する各モノマーの種類および割合、ならびに当該アクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)を表1に示すように変更する以外、実施例1と同様にしてワーク加工用粘着シートを製造した。
側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体((メタ)アクリル酸エステル重合体)を構成する各モノマーの種類および割合、ならびに当該アクリル系重合体の重量平均分子量(Mw)を表1に示すように変更するとともに、基材Xを基材Yに変更する以外、実施例1と同様にしてワーク加工用粘着シートを製造した。
基材Xを基材Yに変更する以外、実施例1と同様にしてワーク加工用粘着シートを製造した。
エチレン・メタクリル酸共重合体(EMAA)(三井・デュポンポリケミカル社製,製品名「ニュクレルN0903HC」)を、小型Tダイ押出機(東洋精機製作所社製,製品名「ラボプラストミル」)によって押出成形して得られた、厚さ80μmのEMAAフィルムに対し、110kGyの電子線を2.2秒照射した。このようにして得られたEMAAフィルムを、基材Xと置き換えた以外、実施例1と同様にしてワーク加工用粘着シートを製造した。
BA:アクリル酸n-ブチル
MMA:メタクリル酸メチル
HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
ACMO:N-アクリロイルモルホリン
DMAA:N,N-ジメチルアクリルアミド
2EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
VAc:酢酸ビニル
<測定条件>
・測定装置:東ソー社製,HLC-8320
・GPCカラム(以下の順に通過):東ソー社製
TSK gel superH-H
TSK gel superHM-H
TSK gel superH2000
・測定溶媒:テトラヒドロフラン
・測定温度:40℃
実施例および比較例で作製・使用した基材について、下記の装置および条件で25℃における貯蔵弾性率を測定した。結果を表1に示す。
測定装置:動的弾性率測定装置,エー・アンド・デイ社製,製品名「レオバイブロン DDV-01FP」
試験開始温度:0℃
試験終了温度:200℃
昇温速度:3℃/分
周波数:11Hz
振幅:20μm
実施例および比較例で調製した、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)を、Foxの式より算出した。結果を表1に示す。
基材と、当該基材の片面に積層される、高粘着力性の紫外線硬化性粘着剤から構成される粘着剤層と、当該粘着剤層における基材の反対の面に積層される剥離シートとの3層から構成される高粘着力UV粘着シート(リンテック社製,製品名「Adwill D-510T」)の基材側の面を、両面粘着テープ(リンテック社製,製品名「タックライナー」)を介して、支持体としてのステンレススチール板(SUS304#600)の片面に固定した。
シリコンウエハのミラー面に対し、レーザー印字装置(キーエンス社製,製品名「MD-S9910A」)を用いて印字を行った。これにより、当該ミラー面に対し、断面視で幅が約50μm、深さが約25μmの溝を形成した。
実施例および比較例にて製造したワーク加工用粘着シートから剥離シートを剥離し、表出した粘着剤層に対して、テープマウンター(リンテック社製,製品名「AdwillRAD2500m/12」)を用いて、6インチシリコンウエハおよびダイシング用リングフレームを貼付した。続いて、リングフレームの外径に合わせてワーク加工用粘着シートを裁断した後、ダイシング装置(ディスコ社製:DFD-651)を用いて、以下のダイシング条件でシリコンウエハ側から切断するダイシングを行い、8mm角のチップを得た。
・ウエハの厚さ:350μm
・ダイシング装置:ディスコ社製,製品名「DFD-651」
・ブレード:ディスコ社製,製品名「NBC-2H205027HECC」
・ブレード幅:0.025~0.030mm
・刃先出し量:0.640~0.760mm
・ブレード回転数:30000rpm
・切削速度:80mm/sec
・基材切り込み深さ:20μm
・切削水量:1.0L/min
・切削水温度:20℃
○:チッピングが生じたチップの数が、5個未満である。
×:チッピングが生じたチップの数が、5個以上である。
2…基材
21…基材本体
22…コート層
3…粘着剤層
4…剥離シート
Claims (10)
- 基材と、前記基材における片面に積層された粘着剤層とを備えるワーク加工用粘着シートであって、
前記粘着剤層が、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体を含有する粘着性組成物から形成された活性エネルギー線硬化性の粘着剤からなり、
前記アクリル系重合体のガラス転移温度(Tg)が、-80℃以上、-30℃以下であり、
前記基材における前記粘着剤層と接する面には、ピロリドン系化合物およびバインダー樹脂を含有するコート層が形成されており、
前記ピロリドン系化合物が、重合体であり、
前記基材が、ポリエステル系フィルムを基材本体とし、
前記粘着剤が、前記ピロリドン系化合物と結合または反応可能な官能基を有する
ことを特徴とするワーク加工用粘着シート。 - 前記アクリル系重合体が、当該重合体の主鎖に(メタ)アクリル酸アルキルエステル由来の構造を含んでおり、
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルにおけるアルキル基の炭素数が、1~4である
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク加工用粘着シート。 - 前記アクリル系重合体が、当該重合体の主鎖に官能基含有モノマー由来の構造を含んでおり、
前記アクリル系重合体全体における前記官能基含有モノマー由来の構造部分の割合が、0.1質量%以上、12質量%以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のワーク加工用粘着シート。 - 前記ピロリドン系化合物が、ビニルピロリドンを主構成単位とする重合体であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のワーク加工用粘着シート。
- 前記基材の25℃における貯蔵弾性率が、1000MPa以上であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載のワーク加工用粘着シート。
- 前記基材が、ポリエチレンテレフタレートフィルムを基材本体とすることを特徴とする請求項5に記載のワーク加工用粘着シート。
- ダイシングシートであることを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載のワーク加工用粘着シート。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載のワーク加工用粘着シートの製造方法であって、
基材本体の片面に、ピロリドン系化合物を含有するコート層を形成し、前記基材を得る工程と、
前記粘着性組成物を剥離シートの剥離面に塗工し、前記粘着剤層を形成する工程と、
前記基材のコート層側の面と、前記粘着剤層とを貼合する工程と
を備えたことを特徴とするワーク加工用粘着シートの製造方法。 - 請求項3に記載のワーク加工用粘着シートの製造方法であって、
官能基含有モノマーを5質量%以上、35質量%以下の量で共重合させた(メタ)アクリル酸エステル重合体を調製し、前記(メタ)アクリル酸エステル重合体に、官能基を有する活性エネルギー線硬化性基含有化合物を反応させて、側鎖に活性エネルギー線硬化性基が導入されたアクリル系重合体を製造し、当該アクリル系重合体を含有する粘着性組成物を調製する工程と、
基材本体の片面に、ピロリドン系化合物を含有するコート層を形成し、前記基材を得る工程と、
前記粘着性組成物を剥離シートの剥離面に塗工し、前記粘着剤層を形成する工程と、
前記基材のコート層側の面と、前記粘着剤層とを貼合する工程と
を備えたことを特徴とするワーク加工用粘着シートの製造方法。 - 前記官能基含有モノマーの官能基の量に対する、前記官能基を有する活性エネルギー線硬化性基含有化合物の量が、60モル%以上、99モル%以下であることを特徴とする請求項9に記載のワーク加工用粘着シートの製造方法。
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