TWI788425B - 硬化密封體之抗翹曲用層合體,及硬化密封體之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種硬化密封體之抗翹曲用層合體,其為具有包含熱硬化性樹脂層(X1)的硬化性樹脂層(I),與支撐硬化性樹脂層(I)的支撐層(II);熱硬化性樹脂層(X1)為直接層合於支撐層(II),硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為前述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上;又,其係於硬化性樹脂層(I)的與支撐層(II)為相反側之表面的第1表面上,將密封對象物使用密封材密封而製得。
Description
本發明為有關硬化密封體之抗翹曲用層合體,及硬化密封體之製造方法。
近年來,電子機器之小型化、輕量化及高機能化,半導體晶片有進展,有安裝為接近其尺寸的封裝者。該些封裝,亦稱為CSP(裸晶封裝;Chip Scale Package)。CSP可列舉如,以晶圓尺寸處理至封裝的最後步驟為止而完成的WLP(Wafer Level Package)、以較晶圓尺寸為更大的面板尺寸處理至封裝的最後步驟為止而完成的PLP(Panel Level Package)等。
WLP及PLP可區分為扇入(Fan-In)型與扇出(Fan-Out)型。扇出(Fan-Out)型的WLP(以下,亦稱為「FOWLP」)及PLP(以下,亦稱為「FOPLP」)製程中,半導體晶片被密封材以較晶片尺寸為更大的區域方式被覆,而形成半導體晶片的硬化密封體,而導線重佈層(RDL)及外部電極,不僅形成於半導體晶片的電路面,亦形成於密封材的表面區域中。
FOWLP及FOPLP,例如,可經由使複數的半導體晶片載置於暫時固定用薄片之載置步驟,與以熱硬化性密封材被覆之被覆步驟,與使該密封材熱硬化而製得硬化密封體之硬化步驟,與使該硬化密封體與暫時固定用薄片分離之分離步驟,與於露出的半導體晶片側之表面,形成導線重佈層(RDL)之導線重佈層(RDL)形成步驟而製得(以下,進行被覆步驟及硬化步驟之加工,亦稱為「密封加工」)。
專利文獻1中,揭示一種於基材的至少一側面上,設置含有熱膨脹性微小球的熱膨脹性黏著層的供切斷電子零件用的暫時固定用加熱剝離型黏著薄片。FOWLP及FOPLP之製造中,推測也可使用專利文獻1記載之加熱剝離型黏著薄片。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 特開2001-131507號公報
[發明所欲解決之問題]
但,於製造專利文獻1記載的以黏著薄片作為暫時固定用薄片所使用的硬化密封體時,硬化密封體受到熱收縮時會有翹曲之傾向。此點,推測因被密封於硬化密封體中的半導體晶片,存在靠近與暫時固定用薄片相鄰接之面側,故於硬化密封體中,產生了熱膨脹係數較小之半導體晶片的存在比例相對更高之側的區域,與熱膨脹係數較大、硬化樹脂的存在比例相對更高之側的區域,而由兩區域的熱收縮率之差異而發生應力所造成者。該問題,於FOWLP、FOPLP等的封裝尺寸越大時,有著更顯著之傾向。
發生翹曲之硬化密封體,例如,於隨後步驟之進行硬化密封體研削時,容易產生容易發生破裂、將硬化密封體使用裝置進行運送之際,使用手臂收受傳遞硬化密封體時,容易發生失調等問題。
本發明,為鑑於上述問題,而以提出一種具有支撐層與硬化性樹脂層,可將密封對象物固定於前述硬化性樹脂層之表面進行密封加工的同時,可提供作為該密封加工所形成的硬化密封體之抗翹曲層的硬化樹脂層,且在使用密封材被覆密封對象物之際,可防止密封對象物因密封材的流動所造成的位置偏移或傾斜的抗翹曲用層合體,及使用該抗翹曲用層合體的硬化密封體之製造方法為目的。
[解決問題之方法]
本發明者們,對於解決上述問題經過不斷深入研究結果,發現將硬化性樹脂層的黏著力設定於特定範圍時,即可解決上述問題,因而完成本發明。
即,本發明為提供以下[1]~[12]者。
[1]一種硬化密封體之抗翹曲用層合體,其為具有:
包含熱硬化性樹脂層(X1)的硬化性樹脂層(I),與
支撐硬化性樹脂層(I)的支撐層(II);
熱硬化性樹脂層(X1)為直接層合於支撐層(II),
硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為前述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上,
其係於硬化性樹脂層(I)的與支撐層(II)為相反側之表面的第1表面上,將密封對象物使用密封材密封而製得。
[2]如上述[1]記載之抗翹曲用層合體,其中,
硬化性樹脂層(I)為單層之熱硬化性樹脂層(X1)。
[3]如上述[1]記載之抗翹曲用層合體,其中,
硬化性樹脂層(I)為包含:位於支撐層(II)側的第1層,與位於前述第1表面側的第2層;
前述第1層為,第1熱硬化性樹脂層(X1-1),
前述第2層為,相較於第1熱硬化性樹脂層(X1-1),其表面之黏著力為更高的第2熱硬化性樹脂層(X1-2)。
[4]如上述[1]記載之抗翹曲用層合體,其中,
硬化性樹脂層(I)為包含:位於支撐層(II)側的第1層,與位於前述第1表面側的第2層;
前述第1層為,熱硬化性樹脂層(X1-1),
前述第2層為,能量線硬化性樹脂層(X2)。
[5]如上述[1]~[4]中任一項記載之抗翹曲用層合體,其中,
硬化性樹脂層(I)之厚度為,1~500μm、。
[6]如上述[1]~[5]中任一項記載之抗翹曲用層合體,其中,
支撐層(II)為,具有基材(Y)及黏著劑層(V),基材(Y)及黏著劑層(V)之至少一者為包含膨脹性粒子,
前述膨脹性粒子經進行膨脹處理,支撐層(II)與由硬化性樹脂層(I)硬化形成的硬化樹脂層(I’)之界面形成分離。
[7]如上述[6]記載之抗翹曲用層合體,其中,
基材(Y)為具有包含前述膨脹性粒子之膨脹性基材層(Y1)。
[8]如上述[7]記載之抗翹曲用層合體,其中,
黏著劑層(V)為非膨脹性之黏著劑層(V1)。
[9]如上述[7]或[8]記載之抗翹曲用層合體,其中,
基材(Y)為具有非膨脹性基材層(Y2)與膨脹性基材層(Y1),
支撐層(II)為依序具有非膨脹性基材層(Y2)、膨脹性基材層(Y1),及黏著劑層(V),
黏著劑層(V)與熱硬化性樹脂層(X1)為直接層合者。
[10]一種硬化密封體之製造方法,其為使用上述[1]~[9]中任一項記載之抗翹曲用層合體的硬化密封體之製造方法,其特徵為,
於前述抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面的一部份,載置密封對象物,
將前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面,以熱硬化性的密封材被覆,
使前述密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
[11]一種硬化密封體之製造方法,其為使用上述[4]記載之抗翹曲用層合體的硬化密封體之製造方法,其特徵為,
於前述抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面之能量線硬化性樹脂層(X2)的與前述第1層為相反側之表面的一部份,載置密封對象物,
照射能量線使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化,
將前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的表面,以熱硬化性密封材被覆,
使前述密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
[12]如上述[10]或[11]記載之硬化密封體之製造方法,其中,
將前述密封材沿硬化性樹脂層(I)的前述第1表面進行射出,使前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面被密封材所被覆。
[發明之效果]
依本發明內容為提供一種於可將密封對象物固定於前述硬化性樹脂層之表面進行密封加工的同時,可提供作為該密封加工所形成的硬化密封體之抗翹曲層的硬化樹脂層,且在使用密封材被覆密封對象物之際,可防止因密封材的流動所造成的密封對象物之位置偏移或傾斜之抗翹曲用層合體,及使用該抗翹曲用層合體的硬化密封體之製造方法。
首先將對本說明書所使用的用語進行說明。
本說明書中,作為對象之層是否為「非膨脹性層」之判斷方式為,進行3分鐘膨脹處理後,依下述算式算出該處理前後的體積變化率未達5%之情形,則將該層判斷為「非膨脹性層」。又,若上述體積變化率為5%以上之情形時,該層則判斷為「膨脹性層」。
・體積變化率(%)={(處理後之前述層的體積-處理前之前述層的體積)/處理前之前述層的體積}×100
又,「進行膨脹處理」係指,例如,為包含熱膨脹性粒子之層時,於該熱膨脹性粒子的開始膨脹溫度(t),進行3分鐘的加熱處理即可。
本說明書中,「有效成份」係指,作為對象的組成物所包含的成份中,去除稀釋溶劑後的成份之意。
本說明書中,質量平均分子量(Mw)為,使用凝膠滲透層析(GPC)法測定之標準聚苯乙烯換算之值,具體而言為基於實施例記載之方法測定之值。
本說明書中,例如,「(甲基)丙烯酸」為表示「丙烯酸」與「甲基丙烯酸」之二者,其他的類似用語亦為相同。
本說明書中,較佳的數值範圍(例如,含量等的範圍)中,以階段性記載的下限值及上限值,為各自獨立且可進行組合者。例如,「較佳為10~90,更佳為30~60」之記載,可分別以「較佳的下限值(10)」與「更佳的上限值(60)」進行組合,而為「10~60」者。
本說明書中,「能量線」係指,電磁波或電荷粒子線中具有能量子者之意,其例如,紫外線、輻射線、電子線等。紫外線,例如,可使用作為紫外線光源的高壓水銀燈、融合燈(Fusion Light)、氙氣燈、螢光燈或LED燈等進行照射。電子線,為照射使用電子線加速器等所發生之電子者。
本說明書中,「能量線硬化性」係指經照射能量線而硬化的性質之意,「非能量線硬化性」係指,即使照射能量線亦不硬化的性質之意。
以下,將說明本發明之實施形態(以下,亦稱為「本實施形態」)。
[抗翹曲用層合體]
本發明之一態樣的抗翹曲用層合體為具有,包含熱硬化性樹脂層(X1)的硬化性樹脂層(I),與支撐硬化性樹脂層(I)的支撐層(II)。又,以下之說明中,抗翹曲用層合體亦稱為「層合體」。
熱硬化性樹脂層(X1),為與支撐層(II)直接層合。
硬化性樹脂層(I)的對測定用被附著體之剪切強度為,使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為前述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上。
該抗翹曲用層合體為,於硬化性樹脂層(I)的與支撐層(II)為相反側的表面之第1表面將密封對象物以密封材密封而製造硬化密封體時所使用者,於該製造過程中,可達到防止硬化密封體發生翹曲之角色。
<抗翹曲用層合體之構成內容>
本實施形態之抗翹曲用層合體之構成內容,將使用圖式進行說明。
圖1~5為表示本發明之第一態樣~第五態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。又,於以下的第一態樣~第五態樣的層合體中,於圖式未標示的貼附支撐體的黏著劑層(V1)之黏著表面,及硬化性樹脂層(I)的第1表面(與支撐層(II)為相反側的表面),就保護硬化性樹脂層(I)或支撐層(II)的表面等之觀點,亦可再具有層合剝離材之構成內容。又,該剝離材,於使用抗翹曲用層合體時,可將其剝離而去除。
[第一態樣之抗翹曲用層合體]
本發明之第一態樣之抗翹曲用層合體,例如可列舉圖1所示之層合體1a、1b。
層合體1a、1b為具備:具有基材(Y)及黏著劑層(V1)的支撐層(II),與硬化性樹脂層(I);且具有基材(Y),與硬化性樹脂層(I)為直接層合之構成內容。
以下之說明中,硬化性樹脂層(I)的與支撐層(II)為相反側的表面亦稱為「第1表面」、支撐層(II)側的表面亦稱為「第2表面」。
硬化性樹脂層(I)的第1表面為具有特定黏著力的黏著表面,於載置密封對象物時,可以該黏著力將密封對象物固定。
又,層合體1a、1b中,黏著劑層(V1)之黏著表面,為貼附於圖式未標示之支撐體上。
支撐層(II)為,可為基材(Y)及黏著劑層(V1)均為非膨脹性者,亦可為至少任一之層可具有膨脹性者,又以任一之層為含有膨脹性粒子之具有膨脹性者為佳。圖1(a)之層合體1a中,基材(Y)為具有含有膨脹性粒子的膨脹性基材層(Y1)。
基材(Y),如圖1(a)所示之層合體1a般,可為僅由膨脹性基材層(Y1)所形成的單層構成之基材,或如圖1(b)所示層合體1b般,為具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)的多層構成之基材。
又,第一態樣之抗翹曲用層合體中,於使用具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)的基材(Y)時,如圖1(b)所示般,以具有黏著劑層(V1)的表面層合非膨脹性基材層(Y2),且非膨脹性基材層(Y2)的表面層合膨脹性基材層(Y1)之構成內容者為佳。
圖1(a)所示之層合體1a,經由加熱等的膨脹處理時,可使膨脹性基材層(Y1)所含有的膨脹性粒子膨脹,而於基材(Y)表面形成凹凸,而降低與由硬化性樹脂層(I)硬化形成的硬化樹脂層之接觸面積。又,以下之說明中,由硬化性樹脂層硬化形成的層,稱為硬化樹脂層(I’)。
此時,黏著劑層(V1)的黏著表面為貼附於支撐體(未標示於圖式)。黏著劑層(V1)與支撐體為以極為密著之方式貼附,故即使於膨脹性基材層(Y1)的黏著劑層(V1)側之表面,發生可形成凹凸的力量,亦容易由黏著劑層(V1)產生抗衡的力量。因此,於基材(Y)的黏著劑層(V1)側之表面,將不容易形成凹凸。
其結果,層合體1a,於支撐層(II)的基材(Y)與硬化樹脂層(I’)之界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離。
又,層合體1a所具有的黏著劑層(V1),因為使用可提高對支撐體的黏著力之黏著劑組成物所形成者,故於界面P中,亦可更容易形成分離。以下之說明中,硬化性樹脂層(I)與支撐層(II)的界面,亦有稱為「界面P」之情形。
又,就抑制膨脹性粒子產生的應力傳達至黏著劑層(V1)側之觀點,如圖1(b)所示之層合體1b般,基材(Y)以具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)者為佳。
因膨脹性基材層(Y1)的膨脹性粒子膨脹產生的應力,受到非膨脹性基材層(Y2)所抑制,故難以傳達至黏著劑層(V1)。
因此,黏著劑層(V1)的支撐體側之表面不易形成凹凸,故黏著劑層(V1)與支撐體的密著性,於使用加熱等膨脹處理的前後幾乎未有變化,而可保持良好的密著性。因此,於膨脹性基材層(Y1)的硬化性樹脂層(I)側之表面容易形成凹凸,其結果,使得支撐層(II)的膨脹性基材層(Y1)與硬化樹脂層(I’)之界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離。
又,如圖1(b)所示之層合體1b般,以膨脹性基材層(Y1)與硬化性樹脂層(I)為直接層合,且黏著劑層(V1)以層合於非膨脹性基材層(Y2)的與硬化性樹脂層(I)為相反側的表面上之構成為佳。
又,膨脹性基材層(Y1)與非膨脹性基材層(Y2)之間,就使兩者接著之目的,可設置接著層或錨層皆可,或亦可直接層合。
[第二態樣之抗翹曲用層合體]
本發明之第二態樣之抗翹曲用層合體例如圖2所示之抗翹曲用層合體2a、2b。
層合體2a、2b具有:支撐層(II)所具有的黏著劑層,為具有第1黏著劑層(V1-1)及第2黏著劑層(V1-2),且以第1黏著劑層(V1-1)及第2黏著劑層(V1-2)挾夾基材(Y),第2黏著劑層(V1-2)的黏著表面,與硬化性樹脂層(I)為直接層合之構成內容。以下,支撐層(II)具備有複數的黏著劑層之情形的各黏著劑層,及支撐層(II)具備有單獨的黏著劑層之情形的黏著劑層亦統稱為黏著劑層(V)。
又,本第二態樣之抗翹曲用層合體中,第1黏著劑層(V1-1)的黏著表面,為貼附於未標示於圖式之支撐體。
本第二態樣之抗翹曲用層合體中,基材(Y)又以具有含膨脹性粒子的膨脹性基材層(Y1)者為佳。
基材(Y),如圖2(a)所示之層合體2a般,可為僅由膨脹性基材層(Y1)所形成的單層構成之基材,或如圖2(b)所示層合體2b般,亦可為具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)所形成的多層構成之基材。
又,如上所述般,就製得於加熱等膨脹處理的前後,第1黏著劑層(V1-1)與支撐體皆可保持良好密著性的層合體之觀點,如圖2(b)所示般,基材(Y)以具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)者為佳。
又,第二態樣之抗翹曲用層合體中,於使用具有膨脹性基材層(Y1)及非膨脹性基材層(Y2)的基材(Y)時,如圖2(b)所示般,以具有於膨脹性基材層(Y1)的表面層合第2黏著劑層(V1-2)、非膨脹性基材層(Y2)的表面層合第1黏著劑層(V1-1)的構成內容為佳。
第二態樣之層合體,經由加熱等的膨脹處理時,構成基材(Y)的膨脹性基材層(Y1)中的膨脹性粒子會產生膨脹,而於膨脹性基材層(Y1)的表面形成凹凸。
隨後,經將第2黏著劑層(V1-2)壓押於膨脹性基材層(Y1)的表面所生成的凹凸,而使第2黏著劑層(V1-2)的黏著表面亦形成凹凸,因而可降低第2黏著劑層(V1-2)與硬化樹脂層(I’)的接觸面積。其結果,使得支撐層(II)的第2黏著劑層(V1-2)與硬化樹脂層(I’)之界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離。
又,本第二態樣之層合體,就於界面P上,只要使用些許的力量即可使其整體容易分離之層合體的觀點,支撐層(II)所具有的基材(Y)的膨脹性基材層(Y1),與第2黏著劑層(V1-2)以具有直接層合之構成者為佳。
[第三態樣之抗翹曲用層合體]
本發明之第三態樣之抗翹曲用層合體,可列舉圖3所示之抗翹曲用層合體3。
圖3所示之層合體3具備:於基材(Y)的一側之表面側,具有非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1),於基材(Y)的另一側之表面側,具有含膨脹性粒子的膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2)的支撐層(II),且具有第2黏著劑層(V2)與硬化性樹脂層(I)為直接層合之構成內容。
層合體3中,於第1黏著劑層(V1)的黏著表面,為貼附於未標示於圖式之支撐體。
又,本第三態樣的層合體3所具有的基材(Y),以由非膨脹性基材層(Y2)所構成者為佳。
本第三態樣的層合體3,經由加熱等的膨脹處理時,於膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2)中的膨脹性粒子會產生膨脹,於第2黏著劑層(V2)的表面形成凹凸,而降低第2黏著劑層(V2)與硬化性樹脂層(I)的接觸面積。
另一方面,於第1黏著劑層(V1)的基材(Y)側之表面,因層合於基材(Y),故難形成凹凸。
因此,經由加熱等的膨脹處理時,容易於第2黏著劑層(V2)的硬化性樹脂層(I)側之表面形成凹凸,其結果,於支撐層(II)的第2黏著劑層(V2)與硬化樹脂層(I’)的界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離。
[第四態樣之抗翹曲用層合體]
本發明之第四態樣之抗翹曲用層合體,可列舉圖4所示之抗翹曲用層合體4。
圖4所示之層合體4,為依序具備有層合非膨脹性黏著劑層(V1),與膨脹性基材層(Y1),與硬化性樹脂層(I)之構成內容。
層合體4中,硬化性樹脂層(I)為,由具備有位於基材(Y)側的第1熱硬化性樹脂層(X1-1),與位於與基材(Y)為相反側的第2熱硬化性樹脂層(X1-2)的硬化性樹脂層(I)所構成。第1熱硬化性樹脂層(X1-1)及第2熱硬化性樹脂層(X1-2)皆為非膨脹性。
其中,第2熱硬化性樹脂層(X1-2),具有較第1熱硬化性樹脂層(X1-1)為更高的表面黏著力。層合體4中,硬化性樹脂層(I)為由2個熱硬化性樹脂層所構成,其可使用具有互為相異特性的成份。例如,於支撐層(II)為相反側的硬化性樹脂層,可選擇含有更高黏著性的組成物之熱硬化性樹脂層,支撐層(II)側的硬化性樹脂層,可選擇與支撐層(II)的分離性為更良好的成份。
[第五態樣之抗翹曲用層合體]
本發明之第五態樣之抗翹曲用層合體可列舉圖5所示之抗翹曲用層合體5。
圖5所示之層合體5,為依序具備有層合非膨脹性黏著劑層(V1),與膨脹性基材層(Y1),與硬化性樹脂層(I)的構成內容。
層合體5中,硬化性樹脂層(I)為,由具備有位於基材(Y)側的熱硬化性樹脂層(X1-1),與位於與基材(Y)為相反側的能量線硬化性樹脂層(X2)的硬化性樹脂層(I)所構成。第1熱硬化性樹脂層(X1-1)及能量線硬化性樹脂層(X2)皆為非膨脹性。
層合體5中,硬化性樹脂層(I)為分為能量線硬化性樹脂層(X2),與熱硬化性樹脂層(X1-1),其可使用互為相異的成份。例如,於與支撐層(II)為相反側上,配置由具有較高黏著力且容易調整的能量線硬化性組成物所形成的能量硬化性樹脂層,於支撐層(II)側,可配置與後述的密封材具有更良好的分離性之熱硬化性樹脂層。
[抗翹曲用層合體之用途]
本實施形態的抗翹曲用層合體為使用於:將密封對象物載置於硬化性樹脂層的表面,再使用密封材被覆該密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的熱硬化性樹脂層之表面,使該密封材硬化,製得包含密封對象物之硬化密封體的硬化密封體之方法。
又,有關製造使用翹曲用層合體的硬化密封體之方法的具體態樣,係如後所述。
例如考量於如專利文獻1記載的製造方法所使用的一般的晶圓黏片(wafer mount tape)等的黏著層合體之黏著表面,載置密封對象物後,以密封材被覆密封對象物及其周邊部份的黏著表面,再使密封材熱硬化,而製得硬化密封體之情形。
於密封材進行熱硬化之際,密封材會受到收縮的應力之作用,但因黏著層合體固定於支撐體上,故密封材的應力會受到抑制。
但,經由支撐體及黏著層合體分離而得的硬化密封體,並不易抑制欲進行收縮之應力。故於分離後的硬化密封體,於存在密封對象物側的表面側,與其相反的表面側,因密封材的存在量不同,故容易發生收縮應力的差異。該收縮應力的差異,即為硬化密封體發生翹曲之原因。
又,就生產性的觀點,加熱後的硬化密封體,一般多於帶有某種程度的熱度狀態下,由支撐體及黏著層合體分離。因此,於分離之後,密封材仍在進行硬化的過程中,伴隨自然冷卻也會發生收縮,故會使硬化密封體形成更容易發生翹曲之狀態。
另一方面,使用本發明之一態樣之抗翹曲用層合體時,基於以下理由,可製得有效地抑制翹曲的硬化密封體。
即,本發明之一態樣之抗翹曲用層合體,為將密封對象物載置於熱硬化性樹脂層的表面,使用密封材被覆,於使密封材熱硬化時,同時亦使熱硬化性樹脂層熱硬化。此時,因熱硬化性樹脂層設置於存在密封材的存在量較低、密封材硬化所造成的收縮應力較小的密封對象物之表面側,故會作動熱硬化性樹脂層於熱硬化產生的收縮應力。
其結果,推測可縮小硬化密封體的2個表面間之收縮應力的差異,而可製得可有效地抑制翹曲的硬化密封體。
又,可抑制硬化密封體翹曲的熱硬化性樹脂層,為可經由熱硬化形成硬化樹脂層者。
即,使用本發明之一態樣的抗翹曲用層合體,經過上述密封步驟,可同時於硬化密封體之一側表面上形成硬化樹脂層,故可省略形成硬化樹脂層之步驟,而可提高生產性。
又,本發明之一態樣的抗翹曲用層合體中之硬化性樹脂層(I),因含有硬化性樹脂組成物,故於測定用被附著體之剪切強度為,使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為前述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上。因而再使用密封材被覆密封對象物之際,可防止密封對象物因密封材的流動所造成的位置偏移或傾斜。
<層合體的各種物性>
(硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力)
本發明之一態樣之層合體,就與密封對象物具有良好密著性之觀點,以硬化性樹脂層(I)於載置密封對象物側的表面(第1表面)具有黏著性者為佳。
硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力為:將前述第1表面於70℃之溫度貼附於玻璃板,於溫度23℃、剝離角度180°、剝離速度300mm/min之條件下,將前述硬化性樹脂層進行剝離時所測定之值,以1.7N/25mm以上為佳,更佳為2.3N/25mm以上,特佳為3.0N/25mm以上,最佳為4.0N/25mm以上,又,較佳為20N/25mm以下,更佳為15N/25mm以下,特佳為10N/25mm以下。
硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力為1.7N/25mm以上時,於密封對象物固定於硬化性樹脂層(I)的表面之際,可使密封對象物不易產生位置偏移現象。硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力為20N/25mm以下時,將更容易進行硬化性樹脂層(I)材料之選擇。
(硬化性樹脂層(I)的剪切力)
本發明之一態樣之層合體,就於密封密封對象物之際,得以良好保持密封對象物之觀點,硬化性樹脂層(I)可具有適當的剪切力。具體而言,硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,將厚度350μm、尺寸3mm×3mm的矽晶片(鏡面)作為上述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上,較佳為25N/(3mm×3mm),更佳為30N/(3mm×3mm)以上,又,較佳為100N/(3mm×3mm)以下,更佳為90N/(3mm×3mm)以下。
硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,未達20N/(3mm×3mm)時,於將密封對象物固定於硬化性樹脂層(I)表面,再使用密封材被覆密封對象物之際,將會因密封材之流動,而使密封對象物發生位置偏移或傾斜。又,上述剪切強度為100N/(3mm×3mm)以下時,將更容易進行硬化性樹脂層(I)材料之選擇。
(熱硬化性樹脂層(X1)的黏著力)
本發明之一態樣之層合體,於室溫(23℃)時的熱硬化性樹脂層(I)的單獨黏著力,較佳為0.1~10.0N/25mm,更佳為0.2~8.0N/25mm,特佳為0.4~6.0N/25mm,最佳為0.5~4.0N/25mm。
如圖4所示之層合體4般,於具有第1熱硬化性樹脂層(X1-1)與第2熱硬化性樹脂層(X1-2)時,以分別具有上述之黏著力者為佳,特別是,第2熱硬化性樹脂層(X1-2)的黏著力,以較第1熱硬化性樹脂層(X1-1)的黏著力為更高者為佳。第2熱硬化性樹脂層(X1-2)的黏著力,較第1熱硬化性樹脂層(X1-1)的黏著力為更高時,可以更確實的將密封對象物固定於硬化性樹脂層(I)的第1表面。
(能量線硬化性樹脂層(X2)的黏著力)
本發明之一態樣之層合體,於室溫(23℃)間的能量線硬化性樹脂層(X2)的單獨黏著力,較佳為0.1~10.0N/25mm,更佳為0.2~8.0N/25mm,特佳為0.4~6.0N/25mm,最佳為0.5~4.0N/25mm。
(黏著劑層(V)的黏著力)
本發明之一態樣之層合體,於室溫(23℃)間的支撐層(II)具有的黏著劑層(V)(第1黏著劑層(V1)及第2黏著劑層(V2))的黏著力,較佳為0.1~10.0N/25mm,更佳為0.2~8.0N/25mm,特佳為0.4~6.0N/25mm,最佳為0.5~4.0N/25mm。又,以下之說明中,無論黏著劑層為單獨或複數,位於硬化性樹脂層(I)側的黏著劑層亦稱為第1黏著劑層,位於與硬化性樹脂層為相反側的黏著劑層亦稱為第2黏著劑層。
支撐層(II)具有第1黏著劑層(V1-1)或(V1),與第2黏著劑層(V1-2)或(V2)時,第1黏著劑層(V1-1)或(V1),與第2黏著劑層(V1-2)或(V2)的黏著力,分別以上述之範圍為佳,但就提高與支撐體的密著性,且可容易於界面P形成整體分離之觀點,貼附於支撐體的第1黏著劑層(V1-1)或(V1)的黏著力,以較第2黏著劑層(V1-2)或(V2)的黏著力為更高者為更佳。
(硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力的測定)
本案說明書中,硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力為依以下順序測定。
首先,將具備有硬化性樹脂層(I)與支撐層(II)的抗翹曲用層合體,切取寬25mm×長250mm(MD方向為250mm),而製得一次樣品。又,被附著體為準備玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))。使用層合器裝置(大成層合器股份有限公司製、VA-400型),將玻璃板以直接接合方式貼附於硬化性樹脂層(I)的第一表面而製得試驗片。此時,條件設定為滾筒溫度為70℃、貼附速度為0.2m/min。將依此方式製得的試驗片,於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,靜置24小時後,於相同環境下,依JIS Z 0237:2000為基礎,使用拉伸荷重測定機(AANDD公司製、TENSILON),依剝離角度180°、剝離速度300mm/min、剝離溫度23℃之條件,測定將試驗片由玻璃板剝離時之黏著力,將該測定值作為硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力。
(硬化性樹脂層(I)的剪切力之測定)
本案說明書中,硬化性樹脂層(I)的剪切力為依以下順序測定。
首先,使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為測定用被附著體。隨後,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將上述測定用被附著體的鏡面押壓黏貼於後述各實施例及比較例所製得的各層合體之硬化性樹脂層(I)的第1表面。隨後,使用萬能型黏著測試機(NORDSON-AT科技公司製、DAGE4000),於速度200μm/s下測定其剪切力。
(黏著劑層(V)、熱硬化性樹脂層(X1)、能量線硬化性樹脂層(X2)的黏著力之測定)
將黏著膠布(琳得科股份有限公司製、製品名「PL-SHIN」)層合於剝離薄膜上所形成的黏著劑層(V)、熱硬化性樹脂層(X1)或能量線硬化性樹脂層(X2)的表面。
隨後,將剝離薄膜剝離後露出的黏著劑層(V)、熱硬化性樹脂層(X1)或能量線硬化性樹脂層(X2)的表面,貼附於被作為附著體的玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))。此時,黏著劑層(V)的貼附溫度為23℃,熱硬化性樹脂層(X1)及能量線硬化性樹脂層(X2)的貼附溫度為70℃。隨後,將貼有各層的上述玻璃板,於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,靜置24小時後,於相同環境下,依JIS Z 0237:2000為基礎,使用180°拉伸剝離法,以拉伸速度300mm/分鐘之條件,將黏著劑層(V)、熱硬化性樹脂層(X1)或能量線硬化性樹脂層(X2)與黏著膠布一起由上述玻璃板剝離,測定其於23℃下之黏著力。
(進行膨脹處理前的剝離力(F0
))
硬化性樹脂層(I)於硬化前且於進行膨脹處理前,就可充份固定密封對象物,且不會對密封作業造成不良影響之觀點,支撐層(II)與硬化性樹脂層(I)的密著性以越高越好。
基於上述觀點,本發明之一態樣之層合體中,硬化性樹脂層(I)於硬化前且於進行加熱膨脹處理前,於支撐層(II)與硬化性樹脂層(I)的界面P形成分離時的剝離力(F0
),較佳為100mN/25mm以上,更佳為130mN/25mm以上,特佳為160mN/25mm以上,又,較佳為50,000mN/25mm以下。
又,剝離力(F0
)為依下述測定方法所測定之值。
(剝離力(F0
)之測定)
將層合體於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,靜置24小時後,將層合體的支撐層(II)側,介由黏著劑層貼附於玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))。又,層合體的第1表面側,為貼附黏著膠布(琳得科股份有限公司製、製品名「PL-SHIN」)。其次,將貼附有層合體的上述玻璃板之端部,固定於萬能拉伸試驗機(東方科技股份有限公司製、製品名「TENSILON UTM-4-100」)的下部夾具。
隨後,為於層合體的支撐層(II)與硬化性樹脂層(I)的界面P形成剝離,而使用萬能拉伸試驗機的上部夾具固定貼附於層合體的硬化性樹脂層(I)之黏著膠布的端部。隨後,於與上述為相同的環境下,依JIS Z 0237:2000為基礎,使用180°拉伸剝離法,以拉伸速度300mm/分鐘之條件,將硬化性樹脂層(I)及黏著膠布,於界面P由支撐層(II)進行剝離時所測定的剝離力,將其定義為「剝離力(F0
)」。
(膨脹處理後之剝離力(F1
))
本發明之一態樣之層合體,經進行膨脹處理後,於支撐層(II),與硬化性樹脂層(I),或由硬化性樹脂層(I)硬化後的硬化樹脂層(I’)的界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離。
其中,本發明之一態樣之層合體中,由硬化性樹脂層(I)硬化形成硬化樹脂層(I’)後,經進行膨脹處理,而於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P形成分離時的剝離力(F1
),通常2,000mN/25mm以下,較佳為1,000mN/25mm以下,更佳為500mN/25mm以下,更佳為150mN/25mm以下,特佳為100mN/25mm以下,最佳為50mN/25mm以下,最較佳為0mN/25mm。
剝離力(F1
)為0mN/25mm時,為包含即使進行剝離力之測定,但因剝離力過低而無法測定之情形。
又,剝離力(F1
)為依下述測定方法所測定之值。
(剝離力(F1
)之測定)
將層合體的支撐層(II)側,介由黏著劑層貼附於玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))。其次,將上述玻璃板及層合體,於130℃下進行2小時加熱,使硬化性樹脂層(I)硬化而形成硬化樹脂層(I’)。如圖4之層合體4般,硬化性樹脂層(I)包含能量線硬化性樹脂層(X2)時,於熱硬化性樹脂層(X1-1)熱硬化後,照射可使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化之能量線(紫外線之情形,為照度215mW/cm2
、光量187mJ/cm2
,照射3次),使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化。
其次,使支撐層(II)所含有的膨脹性粒子膨脹。具體而言,為使用熱膨脹性粒子時,為將貼附有層合體的玻璃板,於240℃間加熱3分鐘,使層合體的膨脹性基材層(Y1)或膨脹性的黏著劑層(V2)中之熱膨脹性粒子進行膨脹。隨後,於層合體的第1表面側,貼附黏著膠布(琳得科股份有限公司製、製品名「PL-SHIN」),依與上述剝離力(F0
)之測定相同般,依相同條件,於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P進行剝離之際,所測定的剝離力設為「剝離力(F1
)」。
又,剝離力(F1
)之測定中,為使用萬能拉伸試驗機的上部夾具,固定貼附於層合體的硬化樹脂層(I’)的黏著膠布之端部之際,於界面P使硬化樹脂層(I’)完全分離,若為進行測定而無固定之情形,將測定結束,此時的剝離力(F1
)則為「0mN/25mm」。
(基材(Y)的探針黏性值)
支撐層(II)所具有的基材(Y),為非黏著性基材。
本發明之一態樣中,有關是否為非黏著性基材之判斷,為對於作為對象的基材之表面,依JIS Z 0237:1991為基準所測定的探針黏性值未達50mN/5mmφ時,則判斷該基材為「非黏著性基材」。又,上述探針黏性值為50mN/5mmφ以上時,該基材則判斷為「黏著性基材」。
本發明之一態樣所使用的支撐層(II)所具有的基材(Y)的表面中之探針黏性值,通常為未達50mN/5mmφ,又較佳為為未達30mN/5mmφ,更佳為未達10mN/5mmφ,特佳為未達5mN/5mmφ。
基材(Y)的表面中之探針黏性值,為依下述測定方法所測定之值。
(探針黏性值之測定)
將作為測定對象的基材切斷為一邊10mm的正方形之後,於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下靜置24小時,作為試驗樣品。於23℃、50%RH(相對濕度)環境下,使用黏性試驗機(日本特殊測器股份有限公司製、製品名「NTS-4800」),依JIS Z0237:1991為基準測定試驗樣品的表面之探針黏性值。具體而言,以直徑5mm的不銹鋼鋼製偵測器,以1秒鐘、接觸荷重0.98N/cm2
接觸試驗樣品表面後,再測定該偵測器以10mm/秒鐘的速度,由試驗樣品表面離開時所必要的力量,該所得之值,作為該試驗樣品的探針黏性值。
其次,將說明構成本發明之一態樣之抗翹曲用層合體之各層內容。
<硬化性樹脂層(I)>
本發明之一態樣的抗翹曲用層合體為具有,包含熱硬化性樹脂層(X1)的硬化性樹脂層(I)。
伴隨由硬化性樹脂層(I)硬化所形成的密封材之硬化,而可縮小硬化密封體的2個表面間的收縮應力差,因而可抑制所得硬化密封體所發生的翹曲。
硬化性樹脂層(I),經由硬化而形成硬化樹脂層(I’)。硬化樹脂層(I’),為形成於所得硬化密封體之一側的表面上。
就可製得抑制翹曲而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,硬化樹脂層(I’)於23℃下的儲存彈性率E’,較佳為1.0×107
Pa以上,更佳為1.0×108
Pa以上,特佳為1.0×109
Pa以上,最佳為5.0×109
Pa以上,又,較佳為1.0×1013
Pa以下,更佳為1.0×1012
Pa以下,特佳為5.0×1011
Pa以下,最佳為1.0×1011
Pa以下。
硬化樹脂層(I’)之儲存彈性率E’,為依以下順序測定。
首先,使硬化性樹脂層(I)層合為厚度200μm之層後,硬化至硬化為實際上結束之狀態(使用差式掃瞄熱量分析裝置(TA Instruments公司製DSCQ2000)測定時,為130℃下、發熱波峰消失之時點)。熱硬化性樹脂層(X1)、(X1-1)、(X1-2)之情形為,於大氣氛圍下置入烘箱內,將樹脂於130℃下、加熱2小時,使厚度200μm的熱硬化性樹脂層熱硬化。於包含能量線硬化性樹脂層(X2)與熱硬化性樹脂層(X1-1)之情形,為照射能量線(紫外線之情形,為照度215mW/cm2
、光量187mJ/cm2
,照射3次)使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化後,再依上述條件使熱硬化性樹脂層(X1-1)熱硬化。
隨後,使用動態黏彈性測定裝置(TA Instruments公司製,製品名「DMAQ800」),於試驗起始溫度0℃、試驗結束溫度300℃、升溫速度3℃/分鐘、振動數11Hz、振幅20μm之條件,於23℃中,測定所形成的硬化樹脂層之儲存彈性率E’。
硬化性樹脂層(I)中,與支撐層為相反側的表面之第1表面為具有黏著性。隨後,該黏著力為,如上所述般,將上述第1表面於70℃之溫度貼附於玻璃板,於溫度23℃、剝離角度180°、剝離速度300mm/min之條件下,將前述硬化性樹脂層進行剝離時所測定之值,較佳為1.7N/25mm以上。
又,本說明書中,硬化性樹脂層(I)的黏著力之測定中,「於70℃之溫度貼附」係指,使用發熱溫度為70℃的加壓輥等的押壓體將層合體壓合於玻璃板,而使層合體貼附於玻璃板之意。
硬化性樹脂層(I)的上述第1表面上雖載置有密封對象物,但因硬化性樹脂層(I)的表面具有上述的黏著性,故與密封對象物具有良好的密著性,於半導體晶片等的密封對象物載置於上述第1表面時,可防止密封對象物傾斜、配置密封對象物後,密封對象物相對於硬化性樹脂層(I)的位置偏離所期待之位置等。
又,硬化性樹脂層(I)之測定用被附著體的剪切強度為,如上所述般、將厚度350μm、尺寸3mm×3mm的矽晶片(鏡面)作為上述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上。
硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力,或硬化性樹脂層(I)之測定用被附著體的剪切力,可以將構成硬化性樹脂層(I)的熱硬化性樹脂組成物或能量線硬化性樹脂組成物的成份之種類或添加比調整至上述數值範圍。黏著力或剪切力,可依樹脂組成物的成份或添加比等而改變,又,剪切力可依硬化性樹脂層(I)的層之全體構成內容而改變,又,黏著力,例如,可將後述丙烯酸系聚合物作為聚合物成份使用、使用環氧樹脂作為熱硬化性成份、使用耦合劑等,而容易達到更高之值。又,剪切力,則例如增大無機填充材或交聯劑之含量時,將容易達到更高之值。
硬化性樹脂層(I)的厚度,較佳為1~500μm,更佳為5~300μm,特佳為10~200μm,最佳為15~100μm。
(熱硬化性樹脂層(X1))
熱硬化性樹脂層(X1)、(X1-1)、(X1-2),以由包含聚合物成份(A)及熱硬化性成份(B)的熱硬化性樹脂組成物所形成者為佳。熱硬化性樹脂層(X1)、(X1-1)、(X1-2)亦統稱為熱硬化性樹脂層(X1)。
硬化性樹脂組成物,可再含有由著色劑(C)、耦合劑(D),及無機填充材(E)所選出之1種以上者。就可製得抑制翹曲而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,以至少含有無機填充材(E)為佳。
熱硬化性樹脂層(X1)的硬化起始溫度,較佳為80~200℃,更佳為90~160℃,特佳為100~150℃。
支撐層(II)包含熱膨脹性粒子時,熱硬化性樹脂層(X1),為使用硬化起始溫度較熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度為更低溫度者。熱硬化性樹脂層(X1)的硬化起始溫度,較熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度,較佳為低5℃以下,更佳為低10℃以下,特佳為低20℃以下。
熱硬化性樹脂層(X1)的厚度,只要與硬化性樹脂層(I)的厚度為相同的數值範圍即可。
熱硬化性樹脂層(X1),如熱硬化性樹脂層(X1-1)及(X1-2)般,包含2個層時,該些的厚度,只要合計的厚度與硬化性樹脂層(I)的厚度為相同的數值範圍即可。又,該些層中,薄層之厚度相較於厚層之厚度,較佳為其10%以上,更佳為其20%以上,特佳為其30%以上。
(聚合物成份(A))
熱硬化性樹脂組成物所包含的聚合物成份(A)係指,具有質量平均分子量為2萬以上、至少具有1種的重複單位的化合物之意。
熱硬化性樹脂組成物,因含有聚合物成份(A),故所形成的熱硬化性樹脂層具有可撓性及造膜性,且可使層合體具有良好的性狀維持性。
聚合物成份(A)的質量平均分子量(Mw),較佳為2萬以上,更佳為2萬~300萬,更佳為5萬~200萬,特佳為10萬~150萬,最佳為20萬~100萬。
成份(A)之含量,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為5~50質量%,更佳為8~40質量%,特佳為10~30質量%。
聚合物成份(A),例如,丙烯酸系聚合物、聚酯、苯氧基系樹脂、聚碳酸酯、聚醚、聚胺基甲酸酯、聚矽氧烷、橡膠系聚合物等。
該些聚合物成份(A),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
又,本說明書中,具有環氧基的丙烯酸系聚合物,或具有環氧基的苯氧基樹脂,雖具有熱硬化性,若該些為質量平均分子量為2萬以上,且具有至少1種的重複單位之化合物時,則視為包含於聚合物成份(A)之概念者。
該些之中,聚合物成份(A),又以包含丙烯酸系聚合物(A1)者為佳。
聚合物成份(A)中的丙烯酸系聚合物(A1)之含有比例,相對於熱硬化性樹脂組成物所含的聚合物成份(A)之全量(100質量%),較佳為60~100質量%,更佳為70~100質量%,特佳為80~100質量%,最佳為90~100質量%。
(丙烯酸系聚合物(A1))
丙烯酸系聚合物(A1)之質量平均分子量(Mw),就對於形成的熱硬化性樹脂層賦予可撓性及造膜性之觀點,較佳為2萬~300萬,更佳為10萬~150萬,特佳為15萬~120萬,最佳為25萬~100萬。
丙烯酸系聚合物(A1)的玻璃轉移溫度(Tg),就對所形成的熱硬化性樹脂層之表面賦予良好的黏著性之觀點,及提升由使用抗翹曲用層合體所製造的附有硬化樹脂層的硬化密封體之信賴性的觀點,較佳為-60~50℃,更佳為-50~30℃,特佳為-40~10℃,最佳為-35~5℃。
丙烯酸系聚合物(A1),例如以(甲基)丙烯酸烷酯作為主成份的聚合物,具體而言,以含有由具有碳數1~18之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯(a1’)(以下,亦稱為「單體(a1’)」)所產生的結構單位(a1)之丙烯酸系聚合物為佳,以含有結構單位(a1),與由含官能基之單體(a2’)(以下,亦稱為「單體(a2’)」)所產生的結構單位(a2)之丙烯酸系共聚物為更佳。
丙烯酸系聚合物(A1),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
又,丙烯酸系聚合物(A1)為共聚物時,該共聚物之形態,可為嵌段共聚物、無規共聚物、交互共聚物、接枝共聚物之任一者。
單體(a1’)具有的烷基之碳數,就對所形成的熱硬化性樹脂層賦予可撓性及造膜性之觀點,較佳為1~18,更佳為1~12,特佳為1~8。該烷基,可為直鏈烷基亦可、支鏈烷基亦可。
該些單體(a1’),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
提升由使用抗翹曲用層合體所製造的附有硬化樹脂層的硬化密封體之信賴性的觀點,單體(a1’),以含有碳數1~3之具有烷基的(甲基)丙烯酸烷酯為佳,以含有(甲基)丙烯酸甲酯為較佳。
基於上述觀點,由碳數1~3之具有烷基的(甲基)丙烯酸烷酯所產生的結構單位(a11)之含量,相對於丙烯酸系聚合物(A1)的全結構單位(100質量%),較佳為1~80質量%,更佳為5~80質量%,特佳為10~80質量%。
又,單體(a1’),以含有碳數4以上之具有烷基的(甲基)丙烯酸烷酯為佳,以含有碳數4~6之具有烷基的(甲基)丙烯酸烷酯為較佳,以含有(甲基)丙烯酸丁酯為更佳。
基於上述觀點,由碳數4以上(較佳為4~6,特佳為4)之具有烷基的(甲基)丙烯酸烷酯所產生的結構單位(a12)之含量,相對於丙烯酸系聚合物(A1)的全結構單位(100質量%),較佳為1~70質量%,更佳為5~65質量%,特佳為10~60質量%。
結構單位(a1)之含量,相對於丙烯酸系聚合物(A1)的全結構單位(100質量%),較佳為50質量%以上,更佳為50~99質量%,特佳為55~90質量%,特佳為60~90質量%。
單體(a2’),以由含有羥基之單體及含有環氧基之單體所選出之1種以上者為佳。
又,單體(a2’),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
含有羥基之單體,例如,2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、4-羥基(甲基)丙烯酸丁酯等的(甲基)丙烯酸羥烷酯類;乙烯醇、烯丙醇等的不飽和醇類等。
該些之中,含有羥基之單體,又以(甲基)丙烯酸羥烷酯為佳,以2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯為較佳。
含有環氧基之單體,例如,(甲基)丙烯酸環氧酯、β-甲基(甲基)丙烯酸環氧酯、(3,4-環氧環己基)(甲基)丙烯酸甲酯、3-環氧環-2-羥基(甲基)丙烯酸丙酯等的含有環氧基之(甲基)丙烯酸酯;氯化環氧酯、烯丙基環氧醚等。
該些之中,含有環氧基之單體,又以含有環氧基之(甲基)丙烯酸酯為佳,以(甲基)丙烯酸環氧酯為較佳。
結構單位(a2)之含量,相對於丙烯酸系聚合物(A1)的全結構單位(100質量%),較佳為1~50質量%,更佳為5~45質量%,特佳為10~40質量%,最佳為10~30質量%。
又,丙烯酸系聚合物(A1),於無損本發明效果之範圍,可具有由上述結構單位(a1)及(a2)以外的其他單體所產生的結構單位。
其他之單體,例如,乙酸乙烯、苯乙烯、乙烯、α-烯烴等。
(熱硬化性成份(B))
熱硬化性成份(B),具有使所形成的熱硬化性樹脂層熱硬化,形成硬質的硬化樹脂層之機能,其為質量平均分子量未達2萬之化合物。
熱硬化性成份(B)之質量平均分子量(Mw),較佳為10,000以下,更佳為100~10,000。
熱硬化性成份(B),就作為可製得抑制變形而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,以含有具有環氧基的化合物之環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2)者為佳,又以與環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2)同時,再含有硬化促進劑(B3)者為較佳。
環氧化合物(B1),例如,多官能系環氧樹脂、雙酚A二環氧醚及其氫化物、鄰甲酚-酚醛清漆環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、伸苯基骨架型環氧樹脂等的分子中具有2個以上之官能基,且質量平均分子量未達2萬之環氧化合物等。
環氧化合物(B1),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
環氧化合物(B1)之含量,就作為可製得抑制變形而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,相對於熱硬化性樹脂組成物所含的聚合物成份(A)100質量份,較佳為1~500質量份,更佳為3~300質量份,特佳為10~150質量份,最佳為20~120質量份。
熱硬化劑(B2),對環氧化合物(B1)具有作為硬化劑之機能。
熱硬化劑,以1分子中具有2個以上可與環氧基進行反應之官能基的化合物為佳。
該官能基可為酚性羥基、醇性羥基、胺基、羧基,及酸酐等。該些之中,就作為製造可抑制變形且具有平坦表面的附有硬化樹脂層的硬化密封體之黏著性層合體之觀點,以酚性羥基、胺基、或酸酐為佳,以酚性羥基、或胺基為較佳,以胺基為更佳。
具有酚基之酚系熱硬化劑,例如,多官能系酚樹脂、雙酚、酚醛清漆型酚樹脂、二環戊二烯系酚樹脂、XYLOK型酚樹脂、芳烷基酚樹脂等。
具有胺基之胺系熱硬化劑,例如,二氰二醯胺等。
該些熱硬化劑(B2),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
熱硬化劑(B2)之含量,就作為可製得抑制變形且具有平坦表面的附有硬化樹脂層的硬化密封體之黏著性層合體之觀點,相對於環氧化合物(B1)100質量份,較佳為0.1~500質量份,更佳為1~200質量份。
硬化促進劑(B3)為,使所形成的熱硬化性樹脂層進行熱硬化之際,具有可提高熱硬化速度之機能的化合物。
硬化促進劑(B3),例如,三乙二胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、參(二甲基胺甲基)酚等的三級胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等的咪唑類;三丁基次膦(phosphine)、二苯基次膦、三苯基次膦等的有機次膦類;四苯基鏻四苯基硼酸鹽、三苯基次膦四苯基硼酸鹽等的四苯基硼鹽等。
該些硬化促進劑(B3),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
硬化促進劑(B3)之含量,就作為可製得抑制變形而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,相對於環氧化合物(B1)及熱硬化劑(B2)的合計量100質量份,較佳為0.01~10質量份,更佳為0.1~6質量份,特佳為0.3~4質量份。
(著色劑(C))
本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物,可再具有著色劑(C)。
由包含著色劑(C)的熱硬化性樹脂組成物所形成的熱硬化性樹脂層,於經熱硬化作為硬化樹脂層之際,除賦予可由外觀上容易判斷是否貼有該硬化樹脂層之效果以外,亦具有賦予可遮蔽周圍裝置所發生的紅外線等,而防止密封對象物(半導體晶片等)之誤動等效果。
著色劑(C),可使用有機或無機的顏料及染料。
染料,例如,可使用酸性染料、反應染料、直接染料、分散染料、陽離子染料等的任一染料。
又,顏料內容並未有特別之限制,其可由公知的顏料中適當地選擇使用。
該些之中,就對電磁波或紅外線具有良好的遮蔽性之觀點,以黑色顏料為佳。
黑色顏料,例如,碳黑、氧化鐵、二氧化錳、苯胺黑、活性碳等,就提高半導體晶片的信賴性之觀點,以碳黑為佳。
又,該些著色劑(C),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
其中,本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物中,著色劑(C)之含量,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),以未達8質量%為佳。
著色劑(C)的含量未達8質量%時,可形成一種可以目視方式確認晶片表面是否有龜裂,或碎屑的抗翹曲用層合體。
基於上述觀點,本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物中,著色劑(C)之含量,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為未達5質量%,更佳為未達2質量%,特佳為未達1質量%,最佳為未達0.5質量%。
又,就所形成的熱硬化性樹脂層經熱硬化而得的硬化樹脂層,可產生遮蔽紅外線等的效果之觀點,著色劑(C)之含量,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為0.01質量%以上,更佳為0.05質量%以上,特佳為0.10質量%以上,最佳為0.15質量%以上。
(耦合劑(D))
本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物,可再含有耦合劑(D)。
使用由包含耦合劑(D)的熱硬化性樹脂組成物所形成的熱硬化性樹脂層,載置密封對象物之際,可提高與密封對象物之接著性。又,由熱硬化性樹脂層熱硬化而得的硬化樹脂層,除不會損及耐熱性以外,亦可提高耐水性。
耦合劑(D),以可與具有成份(A)或成份(B)的官能基進行反應之化合物為佳,具體而言,以矽烷耦合劑為佳。
矽烷耦合劑,例如,3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙甲基二乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-(甲基丙烯醯氧基(methacryloxy)丙基)三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-6-(胺基乙基)-3-胺基丙甲基二乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-醯脲(ureide)丙基三乙氧基矽烷、3-氫硫基丙基三甲氧基矽烷、3-氫硫基丙甲基二甲氧基矽烷、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)四硫化物、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、咪唑矽烷等。
該些耦合劑(D),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
耦合劑(D)之分子量,較佳為100~15,000,更佳為125~10,000,更佳為150~5,000,特佳為175~3,000,最佳為200~2,000。
成份(D)之含量,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為0.01~10質量%,更佳為0.05~7質量%,特佳為0.10~4質量%,最佳為0.15~2質量%。
(無機填充材(E))
本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物,就作為可製造抑制變形且具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,以再含有無機填充材(E)為佳。
使用由含有無機填充材(E)的熱硬化性樹脂組成物所形成的熱硬化性樹脂層時,於使密封材進行熱硬化之際,可以降低硬化密封體之2個表面間的收縮應力之差異,而可調整該熱硬化性樹脂層的熱硬化之程度。其結果將可製造一種可抑制變形且具有平坦表面的硬化密封體。
又,經由將所形成的熱硬化性樹脂層經熱硬化而得的硬化樹脂層的熱膨脹係數調整至適當的範圍時,可以提高密封對象物的信賴性。又,可降低該硬化樹脂層的吸濕率。
無機填充材(E),例如,二氧化矽、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鐵、碳化矽、氮化硼等的粉末、該些經球形化而得之顆粒、單結晶纖維及玻璃纖維等的非熱膨脹性粒子。
該些無機填充材(E),可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
該些之中,就作為可製造抑制變形且具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,又以二氧化矽、或氧化鋁為佳。
無機填充材(E)的平均粒徑,就提高由所形成的熱硬化性樹脂層經熱硬化而得的硬化樹脂層的總值之觀點,較佳為0.01~50μm,更佳為0.1~30μm,特佳為0.3~30μm,最佳為0.5~10μm。
成份(E)之含量,就作為可製得抑制變形而具有平坦表面的硬化密封體的抗翹曲用層合體之觀點,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為25~80質量%,更佳為30~70質量%,特佳為40~65質量%,最佳為45~60質量%。
(其他之添加劑)
本發明之一態樣所使用的熱硬化性樹脂組成物,於無損本發明效果之範圍,可再含有上述成份(A)~(E)以外的其他之添加劑。
其他之添加劑,例如,交聯劑、均染劑、可塑劑、抗靜電劑、抗氧化劑、離子捕捉劑、吸除劑、鏈移轉劑等。
其中,成份(A)~(E)以外的其他之添加劑的合計含量為,相對於熱硬化性樹脂組成物的有效成份之全量(100質量%),較佳為0~20質量%,更佳為0~10質量%,特佳為0~5質量%。
硬化性樹脂層(I),如圖1、圖2、圖3所示般,於僅由熱硬化性樹脂層(X1)之單層所構成時,該單層之熱硬化性樹脂層(X1)具有上述構成內容。硬化性樹脂層(I),如圖4所示般,為包含位於支撐層(II)側的第1熱硬化性樹脂層(X1-1),與位於與支撐層(II)為相反側(第1表面側)的第2熱硬化性樹脂層(X1-2)之情形時,至少該些的黏著力以相異者為佳,特別是位於第1表面側的第2熱硬化性樹脂層(X1-2),以較第1熱硬化性樹脂層(X1-1)具有更高表面黏著力的第2熱硬化性樹脂層(X1-2)為佳。又,使第2熱硬化性樹脂層之黏著力較第1熱硬化性樹脂層之黏著力為更高之方法,例如,選擇可以因改變耦合劑的種類而產生高黏著力者,或降低無機填充材之添加比例等。
又,也可使第1熱硬化性樹脂層(X1-1)的剪切力與第2熱硬化性樹脂層(X1-2)的剪切力產生差異,例如可增大前者之剪切力。該情形時,例如,可增加於第1熱硬化性樹脂層(X1-1)中添加的無機填充材之量,而使剪切力較第2熱硬化性樹脂層(X1-2)為更大。
(能量線硬化性樹脂層)
如圖5所示般,硬化性樹脂層(I),可具備熱硬化性樹脂層(X1-1)與能量線硬化性樹脂層(X2)。
該情形中,硬化性樹脂層(I)為包含位於支撐層側的第1層,與位於第1表面側的第2層,又以上述第1層為熱硬化性樹脂層(X1-1),上述第2層為能量線硬化性樹脂層(X2)為佳。熱硬化性樹脂層(X1-1),為具備上述之構成內容。
能量線硬化性樹脂層(X2),以由含有能量線硬化型的著性樹脂及光聚合起始劑的能量線硬化型黏著劑組成物所形成者為佳。
能量線硬化性樹脂層(X2),與熱硬化性樹脂層相比時,因容易進行提高黏著力之調整,故容易將密封對象物確實固定於第1表面。
使用能量線照射使用該些能量線硬化型黏著劑組成物的能量線硬化性樹脂層,而使其硬化時,於後述使密封材熱硬化之際,可防止硬化性樹脂層產生硬化收縮,故就防止硬化密封體發生變形之現象為有利者。又,相對於熱硬化型黏著劑組成物,於高溫下進行加熱時,主要於硬化的初期階段中會產生軟化,而可能會引起晶片偏移現象,本發明的能量線硬化型黏著劑組成物,即使於照射能量線進行硬化時,也不會產生軟化,故可迴避伴隨硬化過程所發生的晶片偏移現象。
又,能量線,可列舉如,紫外線、電子線、輻射線等,就硬化性樹脂組成物之取得容易性,或能量線照射裝置的容易處理性之觀點,又以紫外線為佳。
能量線硬化型黏著劑組成物,可為含有於上述黏著性樹脂的側鏈,導入(甲基)丙烯醯基、乙烯基等的聚合性官能基而得的能量線硬化型之黏著性樹脂的組成物,或為含有具有聚合性官能基的單體或低聚物之組成物亦可。
又,該些組成物中,以再含有光聚合起始劑為佳。
光聚合起始劑,例如,1-羥基-環己基-苯基-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻丙醚、苄基苯基硫醚、四甲基秋蘭姆單硫醚、偶氮雙異丁腈、二苄酯、二乙醯酯、8-氯蒽醌等。
該些光聚合起始劑,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
光聚合起始劑之含量,相對於能量線硬化型黏著性樹脂100質量份或具有聚合性官能基的單體或低聚物100質量份,較佳為0.01~10質量份,更佳為0.03~5質量份,特佳為0.05~3質量份,最佳為0.1~3質量份。
也可使熱硬化性樹脂層(X1-1)的剪切力,大於能量線硬化性樹脂層(X2)的剪切力之方式,而增大硬化性樹脂層(I)全體的剪切力。
<支撐層(II)>
本發明之一態樣的層合體所具有的支撐層(II),以具有基材(Y)及黏著劑層(V),且基材(Y)及黏著劑層(V)中至少一者為含有膨脹性粒子者為佳。如上所述,支撐層(II)為,經由膨脹處理等,而由硬化性樹脂層(I)分離之層,為具有作為暫時固定層的機能之層。
含有膨脹性粒子的層,為包含於基材(Y)的構成內容之情形,與包含於黏著劑層(V)的構成內容之情形時,本發明之一態樣所使用的支撐層(II),為分為以下之態樣。
・支撐層(II)的第一態樣:具備具有含有膨脹性粒子的膨脹性基材層(Y1)的基材(Y)之支撐層(II)。
・支撐層(II)的第二態樣:基材(Y)的一側之面,設有含有膨脹性粒子的膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2),另一側之面,為具有非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1)的支撐層(II)。
(支撐層(II)的第一態樣)
支撐層(II)的第一態樣,如圖1~2、4、5所示般,基材(Y)為,具有含有膨脹性粒子的膨脹性基材層(Y1)者等。
界面P,就只要使用些許的力量即可使其整體容易分離之觀點,黏著劑層(V),以非膨脹性的黏著劑層為佳。
具體而言,如圖1所示之層合體1a、1b、圖4所示之層合體4,及圖5所示之層合體5所具有的支撐層(II)中,黏著劑層(V1)以非膨脹性之黏著劑層為佳。
又,圖2所示之層合體2a、2b所具有的支撐層(II)中,第1黏著劑層(V1-1)及第2黏著劑層(V1-2)等二者以非膨脹性之黏著劑層為佳。
如支撐層(II)的第一態樣般,因基材(Y)具有膨脹性基材層(Y1),故黏著劑層(V1)無必要具有膨脹性,而無須受到賦予膨脹性的組成、構成及製程等所拘束。如此,於設計黏著劑層(V1)時,例如,可以對於黏著性等的性能、生產性、經濟性等,除膨脹性以外的期待性能作優先之設計,而可提高黏著劑層(V)的設計自由度。
支撐層(II)的第一態樣之膨脹處理前的基材(Y)的厚度,較佳為10~1,000μm,更佳為20~700μm,特佳為25~500μm,最佳為30~300μm。
支撐層(II)的第一態樣之膨脹處理前的黏著劑層(V)的厚度,較佳為1~60μm,更佳為2~50μm,特佳為3~40μm,最佳為5~30μm。
又,本說明書中,例如,如圖2所示般,支撐層(II)具有複數的黏著劑層之情形,上述之「黏著劑層(V)的厚度」,係指各個黏著劑層的厚度(圖2中,為第1黏著劑層(V1-1)與第2黏著劑層(V1-2)的各別之厚度)之意。
又,本說明書中,構成層合體之各層的厚度,係指依實施例記載之方法所測定之值之意。
支撐層(II)的第一態樣中,膨脹處理前的膨脹性基材層(Y1),與黏著劑層(V)的厚度比[(Y1)/(V)],較佳為1,000以下,更佳為200以下,特佳為60以下,最佳為30以下。
該厚度比為1,000以下時,可形成一種經進行膨脹處理後,於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P中,只要使用些許力量即可使其整體容易分離的層合體。
又,該厚度比,較佳為0.2以上,更佳為0.5以上,特佳為1.0以上,最佳為5.0以上。
又,支撐層(II)的第一態樣中,基材(Y),如圖1(a)所示般,可為僅由膨脹性基材層(Y1)所構成者,或如圖1(b)所示般,為於硬化性樹脂層(I)側具有膨脹性基材層(Y1),黏著劑層(V)側具有非膨脹性基材層(Y2)者。
支撐層(II)的第一態樣中,膨脹處理前的膨脹性基材層(Y1)與非膨脹性基材層(Y2)的厚度比[(Y1)/(Y2)],較佳為0.02~200,更佳為0.03~150,特佳為0.05~100。
支撐層(II)的第一態樣中,支撐層(II)的厚度,較佳為0.02~200μm,更佳為0.03~150μm,特佳為0.05~100μm。
(支撐層(II)的第二態樣)
支撐層(II)的第二態樣,例如圖3所示般,為於基材(Y)的一側之表面上,配置非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1),另一側之表面上,配置含有膨脹性粒子的膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2)。
又,支撐層(II)的第二態樣中,膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2),與硬化性樹脂層(I)為直接接觸者。
支撐層(II)的第二態樣中,基材(Y)以非膨脹性基材為佳。非膨脹性基材,以僅由非膨脹性基材層(Y2)所構成者為佳。
支撐層(II)的第二態樣中,於膨脹處理前的膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2),與非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1)的厚度比[(V2)/(V1)],較佳為0.1~80,更佳為0.3~50,特佳為0.5~15。
又,支撐層(II)的第二態樣中,於膨脹處理前的膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2),與基材(Y)的厚度比[(V2)/(Y)],較佳為0.05~20,更佳為0.1~10,特佳為0.2~3。
支撐層(II)的第二態樣中,支撐層(II)的厚度,較佳為0.05~20μm,更佳為0.1~10μm,特佳為0.2~3μm。
以下,將說明構成支撐層(II)的任一層所含有的膨脹性粒子,並詳細敘述構成基材(Y)的膨脹性基材層(Y1)、非膨脹性基材層(Y2),及黏著劑層(V)。
(膨脹性粒子)
本發明之一態樣所使用的膨脹性粒子,只要為經由外部之刺激,使其自體產生膨脹而於黏著劑層(V2)的黏著表面形成凹凸,而降低與被附著體的接著力者時,並未有特別之限定。
膨脹性微粒子,例如,經由加熱而膨脹的熱膨脹性粒子、經照射能量線而膨脹的能量線膨脹性微粒子等,但就廣用性及處理性之觀點,以經由特定的加熱膨脹處理而產生膨脹的熱膨脹性粒子為佳。
本發明之一態樣所使用的膨脹性粒子,於23℃下的膨脹前之平均粒徑,較佳為3~100μm,更佳為4~70μm,特佳為6~60μm,最佳為10~50μm。
又,膨脹性粒子的膨脹前之平均粒徑係指體積中間粒徑(D50
),其為使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如,Malvern公司製、製品名「MASTERSIZER 3000」)進行測定所得的膨脹前之膨脹性粒子的粒子分佈中,由膨脹前之膨脹性粒子的較小粒徑起計算的累積體積頻度達相當於50%時的粒徑之意。
本發明之一態樣所使用的膨脹性粒子,於23℃下的膨脹前之90%粒徑(D90
),較佳為10~150μm,更佳為20~100μm,特佳為25~90μm,最佳為30~80μm。
又,膨脹性粒子的膨脹前之90%粒徑(D90
),係指使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如,Malvern公司製、製品名「MASTERSIZER 3000」)進行測定所得的膨脹前之膨脹性粒子的粒子分佈中,由膨脹前之膨脹性粒子的較小粒徑起計算的累積體積頻度達相當於90%時的粒徑之意。
本發明之一態樣所使用的熱膨脹性粒子,只要於使密封材硬化之際不會產生膨脹,且具有較密封材的硬化溫度為更高的膨脹起始溫度(t)之粒子即可,具體而言,以將膨脹起始溫度(t)調整為60~270℃之熱膨脹性粒子為佳。
又,膨脹起始溫度(t),可配合所使用的密封材之硬化溫度作適當之選擇。
又,本說明書中,熱膨脹性粒子之膨脹起始溫度(t)係指,依實施例記載之方法所測定之值之意。
熱膨脹性粒子,以由熱塑性樹脂所構成的外殻,與內包於該外殻,且經加熱至特定溫度時即會氣化的內包成份所構成的微膠囊化發泡劑為佳。
構成微膠囊化發泡劑的外殻之熱塑性樹脂,例如,氯化亞乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚氯化亞乙烯、聚碸等。
內包於外殻的內包成份,例如,丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、異丁烷、異戊烷、異己烷、異庚烷、異辛烷、異壬烷、異癸烷、環丙烷、環丁烷、環戊烷、環己烷、環庚烷、環辛烷、新戊烷、十二烷、異十二烷、環十三烷、己基環己烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、十九烷、異十三烷、4-甲基十二烷、異十四烷、異十五烷、異十六烷、2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、異十七烷、異十八烷、異十九烷、2,6,10,14-四甲基十五烷、環十三烷、庚基環己烷、n-辛基環己烷、環十五烷、壬基環己烷、癸基環己烷、十五烷基環己烷、十六烷基環己烷、十七烷基環己烷、十八烷基環己烷等。
該些內包成份,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t),可以適當選擇內包成份之種類予以調整。
本發明之一態樣所使用的熱膨脹性粒子,於加熱至膨脹起始溫度(t)以上的溫度時的體積最大膨脹率,較佳為1.5~100倍,更佳為2~80倍,特佳為2.5~60倍,最佳為3~40倍。
<膨脹性基材層(Y1)>
本發明之一態樣所使用的支撐層(II)具有的膨脹性基材層(Y1)為,含有膨脹性粒子,且經由特定的加熱處理等膨脹處理,而產生膨脹之層。
又,就提高與膨脹性基材層(Y1)與層合的其他之層的層間密著性之觀點,可對膨脹性基材層(Y1)的表面,以氧化法、凹凸化法等進行表面處理、易接著處理,或施以底漆處理。
氧化法,例如,電暈放電處理、電漿放電處理、鉻酸處理(濕式)、熱風處理、臭氧,及紫外線照射處理等,凹凸化法,例如,噴沙法、溶劑處理法等。
本發明之一態樣中,膨脹性基材層(Y1)含有熱膨脹性粒子之情形,膨脹性基材層(Y1)以滿足下述要件(1)者為佳。
・要件(1):熱膨脹性粒子的膨脹起始溫度(t)中,膨脹性基材層(Y1)的儲存彈性率E’(t),為1.0×107
Pa以下。
又,本說明書中,特定溫度中之膨脹性基材層(Y1)的儲存彈性率E’,係指由實施例記載之方法所測定之值之意。
上述要件(1),亦稱為指示熱膨脹性粒子於膨脹前的膨脹性基材層(Y1)之剛性的指標。
就於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P,僅使用些許力量即可容易分離之觀點,於加熱至膨脹起始溫度(t)以上的溫度之際,於支撐層(II)與硬化性樹脂層(I)層合之側的表面,必須為容易形成凹凸者。
即,滿足上述要件(1)的膨脹性基材層(Y1),於膨脹起始溫度(t)時,可使熱膨脹性粒子膨脹至更大,而可於與硬化性樹脂層(I)層合之側的支撐層(II)的表面,更容易形成凹凸。
其結果,可製得一種於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P,僅使用些許力量即可容易分離的層合體。
要件(1)所規定之膨脹性基材層(Y1)的儲存彈性率E’(t),基於上述觀點,較佳為9.0×106
Pa以下,更佳為8.0×106
Pa以下,特佳為6.0×106
Pa以下,最佳為4.0×106
Pa以下。
又,就抑制膨脹後的膨脹性粒子之流動、提高層合於硬化性樹脂層(I)之側的支撐層(II)的表面上所形成的凹凸之形狀維持性、於界面P上僅使用些許力量即可容易分離之觀點,要件(1)所規定之膨脹性基材層(Y1)的儲存彈性率E’(t),較佳為1.0×103
Pa以上,更佳為1.0×104
Pa以上,特佳為1.0×105
Pa以上。
膨脹性基材層(Y1),以由樹脂及含有膨脹性粒子的樹脂組成物(y)所形成者為佳。
又,樹脂組成物(y)中,於無損本發明效果之範圍,必要時,可含有基材用之添加劑。
基材用之添加劑,例如,紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗靜電劑、滑動劑、抗黏著劑、著色劑等。
又,該些基材用之添加劑,可分別單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
含有該些基材用添加劑時,其各別的基材用添加劑之含量,相對於上述樹脂100質量份,較佳為0.0001~20質量份,更佳為0.001~10質量份。
膨脹性粒子之含量,相對於膨脹性基材層(Y1)的全質量(100質量%)或樹脂組成物(y)的有效成份之全量(100質量%),較佳為1~40質量%,更佳為5~35質量%,特佳為10~30質量%,最佳為15~25質量%。
作為膨脹性基材層(Y1)的形成材料之樹脂組成物(y)中含有的樹脂,可為非黏著性樹脂亦可、黏著性樹脂亦可。
即,樹脂組成物(y)中所含有的樹脂為黏著性樹脂時,於由樹脂組成物(y)形成膨脹性基材層(Y1)的過程中,因該黏著性樹脂會與聚合性化合物進行聚合反應,使所得樹脂成為非黏著性樹脂,故只要含有該樹脂的膨脹性基材層(Y1)為非黏著性者即可。
樹脂組成物(y)中含有的上述樹脂的質量平均分子量(Mw),較佳為1,000~100萬,更佳為1,000~70萬,特佳為1,000~50萬。
又,該樹脂為具有2種以上的結構單位之共聚物時,該共聚物之形態,並未有特別之限定,而可為嵌段共聚物、無規共聚物,及接枝共聚物中之任一者。
上述樹脂之含量,相對於膨脹性基材層(Y1)的全質量(100質量%)或樹脂組成物(y)的有效成份之全量(100質量%),較佳為50~99質量%,更佳為60~95質量%,特佳為65~90質量%,最佳為70~85質量%。
又,就形成可滿足上述要件(1)的膨脹性基材層(Y1)之觀點,樹脂組成物(y)所含有的上述樹脂,以含有由胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂及烯烴系樹脂所選出之1種以上為佳。
又,上述胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂,以由胺基甲酸酯預聚物(UP),與含有(甲基)丙烯酸酯的乙烯化合物進行聚合而得的胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1)為佳。
(胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1))
作為胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1)的主鏈之胺基甲酸酯預聚物(UP),例如,聚醇與多價異氰酸酯之反應物等。
又,胺基甲酸酯預聚物(UP),以再使用鏈延長劑施以鏈延長反應而得者為佳。
作為胺基甲酸酯預聚物(UP)的原料之聚醇,例如,伸烷基型聚醇、醚型聚醇、酯型聚醇、醯胺酯型聚醇、酯・醚型聚醇、碳酸酯型聚醇等。
該些聚醇,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
本發明之一態樣所使用的聚醇,以二醇為佳,以酯型二醇、伸烷基型二醇及碳酸酯型二醇為較佳,以酯型二醇、碳酸酯型二醇為更佳。
酯型二醇,例如,由1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊基二醇、1,6-己二醇等的鏈二醇;乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等的二醇;等的二醇類所選出的1種或2種以上,與由苯二甲酸、異苯二甲酸、對苯二甲酸、萘二羧酸、4,4-二苯基二羧酸、二苯基甲烷-4,4’-二羧酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、氯菌酸、馬來酸、富馬酸、依康酸、環己烷-1,3-二羧酸、環己烷-1,4-二羧酸、六氫苯二甲酸、六氫異苯二甲酸、六氫對苯二甲酸、甲基六氫苯二甲酸等的二羧酸及該些無水物所選出之1種或2種以上所形成的縮聚合物。
具體而言,例如,聚乙烯己二酸酯二醇、聚丁烯己二酸酯二醇、聚伸六甲基己二酸酯二醇、聚伸六甲基間苯二甲酸酯二醇、聚新戊基己二酸酯二醇、聚乙烯伸丙基己二酸酯二醇、聚乙烯伸丁基己二酸酯二醇、聚丁烯伸六甲基己二酸酯二醇、聚二伸乙基己二酸酯二醇、聚(聚伸四甲醚)己二酸酯二醇、聚(3-甲基戊烯己二酸酯)二醇、聚乙烯乙酸酯二醇、聚乙烯癸二酸酯二醇、聚丁烯壬二酸酯二醇、聚丁烯癸二酸酯二醇及聚新戊基對苯二甲酸酯二醇等。
伸烷基型二醇,例如,1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊基二醇、1,6-己二醇等的鏈二醇;乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇等的二醇;聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁烯二醇等的聚二醇;聚丁烯二醇等的聚氧二醇;等。
碳酸酯型二醇,例如,1,4-伸四甲基碳酸酯二醇、1,5-伸五甲基碳酸酯二醇、1,6-伸六甲基碳酸酯二醇、1,2-伸丙基碳酸酯二醇、1,3-伸丙基碳酸酯二醇、2,2-二甲基伸丙基碳酸酯二醇、1,7-庚基伸甲基碳酸酯二醇、1,8-辛基伸甲基碳酸酯二醇、1,4-環己烷碳酸酯二醇等。
作為胺基甲酸酯預聚物(UP)的原料之多價異氰酸酯,例如,芳香族聚異氰酸酯、脂肪族聚異氰酸酯、脂環式聚異氰酸酯等。
該些多價異氰酸酯,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
又,該些多價異氰酸酯,亦可為三羥甲基丙烷加成物型變性體、與水反應後的縮二脲型變性體、含有異三聚氰酸酯環的異三聚氰酸酯型變性體。
該些之中,本發明之一態樣所使用的多價異氰酸酯,又以二異氰酸酯為佳,以由4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,4-伸甲苯基二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-伸甲苯基二異氰酸酯(2,6-TDI)、伸六甲基二異氰酸酯(HMDI),及脂環式二異氰酸酯所選出之1種以上者為較佳。
脂環式二異氰酸酯,例如,3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯、IPDI)、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯等,又以異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)為佳。
本發明之一態樣中,作為胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1)的主鏈之胺基甲酸酯預聚物(UP),為二醇與二異氰酸酯之反應物,又以兩末端具有乙烯性不飽和基的直鏈胺基甲酸酯預聚物為佳。
於該直鏈胺基甲酸酯預聚物的兩末端導入乙烯性不飽和基之方法,例如,使由二醇與二異氰酸酯化合物進行反應而得的直鏈胺基甲酸酯預聚物的末端之NCO基,與(甲基)丙烯酸羥烷酯進行反應之方法等。
(甲基)丙烯酸羥烷酯,例如,2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、4-羥基(甲基)丙烯酸丁酯等。
作為胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1)的側鏈之乙烯基化合物,為至少包含(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯,以由(甲基)丙烯酸烷酯及(甲基)丙烯酸羥烷酯所選出之1種以上為佳,以併用(甲基)丙烯酸烷酯及(甲基)丙烯酸羥烷酯者為較佳。
於併用(甲基)丙烯酸烷酯及(甲基)丙烯酸羥烷酯時,相對於(甲基)丙烯酸烷酯100質量份,(甲基)丙烯酸羥烷酯之添加比例,較佳為0.1~100質量份,更佳為0.5~30質量份,特佳為1.0~20質量份,最佳為1.5~10質量份。
該(甲基)丙烯酸烷酯所具有的烷基之碳數,較佳為1~24,更佳為1~12,特佳為1~8,最佳為1~3。
又,(甲基)丙烯酸羥烷酯,例如,與於上述直鏈胺基甲酸酯預聚物的兩末端導入乙烯性不飽和基時所使用的(甲基)丙烯酸羥烷酯為相同之內容。
(甲基)丙烯酸酯以外的乙烯基化合物,例如,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等的芳香族烴系乙烯基化合物;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚等的乙烯醚類;乙酸乙烯、丙酸乙烯、(甲基)丙烯腈、N-乙烯基吡咯啶酮、(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸、依康酸、甲基(丙烯酸基醯胺)等的含有極性基之單體;等。
該些可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
乙烯基化合物中,(甲基)丙烯酸酯的含量,相對於該乙烯基化合物全量(100質量%),較佳為40~100質量%,更佳為65~100質量%,特佳為80~100質量%,最佳為90~100質量%。
乙烯基化合物中,(甲基)丙烯酸烷酯及(甲基)丙烯酸羥烷酯的合計含量,相對於該乙烯基化合物的全量(100質量%),較佳為40~100質量%,更佳為65~100質量%,特佳為80~100質量%,最佳為90~100質量%。
本發明之一態樣所使用的胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂(U1)中,由胺基甲酸酯預聚物(UP)產生的結構單位(u11),與由乙烯基化合物產生的結構單位(u12)的含量比[(u11)/(u12)],依質量比計,較佳為10/90~80/20,更佳為20/80~70/30,特佳為30/70~60/40,最佳為35/65~55/45。
(烯烴系樹脂)
樹脂組成物(y)所含有的樹脂中,較佳的烯烴系樹脂,例如,至少具有由烯烴單體所產生的結構單位之聚合物。
上述烯烴單體,以碳數2~8之α-烯烴為佳,具體而言,例如,乙烯基、丙烯基、丁烯基、異丁烯基、1-己烯基等。
該些之中,又以乙烯基及丙烯基為佳。
具體而言,烯烴系樹脂,例如,超低密度聚乙烯(VLDPE、密度:880kg/m3
以上910kg/m3
未滿)、低密度聚乙烯(LDPE、密度:910kg/m3
以上915kg/m3
未滿)、中密度聚乙烯(MDPE、密度:915kg/m3
以上942kg/m3
未滿)、高密度聚乙烯(HDPE、密度:942kg/m3
以上)、直鏈狀低密度聚乙烯等的聚乙烯樹脂;聚丙烯樹脂(PP);聚丁烯樹脂(PB);乙烯-丙烯共聚物;烯烴系彈性體(TPO);聚(4-甲基-1-戊烯)(PMP);乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA);乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH);乙烯-丙烯-(5-亞乙基-2-降莰烯)等的烯烴系三元共聚物;等。
本發明之一態樣中,烯烴系樹脂亦可為再施以由酸變性、羥基變性,及丙烯酸基變性所選出之1種以上的變性而得之變性烯烴系樹脂。
例如,對烯烴系樹脂實施酸變性而得之酸變性烯烴系樹脂,例如,由上述無變性之烯烴系樹脂,與不飽和羧酸或其酐,進行接枝聚合而得的變性聚合物等。
上述的不飽和羧酸或其酐,例如,馬來酸、富馬酸、依康酸、檬康酸、戊烯二酸、四氫苯二甲酸、烏頭酸、(甲基)丙烯酸、馬來酸酐、依康酸酐、戊烯二酸酐、檬康酸酐、烏頭酸酐、降莰烯二羧酸酐、四氫苯二甲酸酐等。
又,不飽和羧酸或其酐,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
對烯烴系樹脂實施丙烯酸基變性而得之丙烯酸基變性烯烴系樹脂,例如,於作為主鏈的上述無變性的烯烴系樹脂上,以作為側鏈之方式,與(甲基)丙烯酸烷酯進行接枝聚合而得之變性聚合物等。
上述(甲基)丙烯酸烷酯所具有的烷基之碳數,較佳為1~20,更佳為1~16,特佳為1~12。
上述(甲基)丙烯酸烷酯,例如,與可選擇作為後述的單體(a1’)的化合物為相同之內容等。
對烯烴系樹脂實施羥基變性而得之羥基變性烯烴系樹脂,例如,使作為主鏈的上述無變性的烯烴系樹脂,與含有羥基之化合物進行接枝聚合而得之變性聚合物等。
上述含有羥基之化合物,例如,2-羥基(甲基)丙烯酸乙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丙酯、2-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、3-羥基(甲基)丙烯酸丁酯、4-羥基(甲基)丙烯酸丁酯等的(甲基)丙烯酸羥烷酯類;乙烯醇、烯丙醇等的不飽和醇類等。
(胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂及烯烴系樹脂以外的樹脂)
本發明之一態樣中,樹脂組成物(y)中,於無損本發明效果之範圍,可含有胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂及烯烴系樹脂以外的樹脂。
該些樹脂,例如,聚二氯乙烯、聚氯化亞乙烯、聚乙烯醇等的乙烯系樹脂;聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚乙烯萘酯等的聚酯系樹脂;聚苯乙烯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;三乙酸纖維素;聚碳酸酯;不相當胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂的聚胺基甲酸酯;聚碸;聚醚-醚酮;聚醚碸;聚苯硫醚;聚醚醯亞胺、聚醯亞胺等的聚醯亞胺系樹脂;聚醯胺系樹脂;丙烯酸樹脂;氟系樹脂等。
其中,就形成可滿足上述要件(1)的膨脹性基材層(Y1)之觀點,樹脂組成物(y)中的胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂及烯烴系樹脂以外的樹脂之含有比例,以較少者為佳。
胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂及烯烴系樹脂以外的樹脂之含有比例,相對於樹脂組成物(y)中所含有的樹脂的全量100質量份,較佳為未達30質量份,更佳為未達20質量份,更佳為未達10質量份,特佳為未達5質量份,最佳為未達1質量份。
(無溶劑型樹脂組成物(y1))
本發明之一態樣所使用的樹脂組成物(y),例如,由質量平均分子量(Mw)為50,000以下的具有乙烯性不飽和基之低聚物,與能量線聚合性單體,與上述膨脹性粒子所構成,且未添加溶劑的無溶劑型樹脂組成物(y1)等。
無溶劑型樹脂組成物(y1)中,因未添加溶劑,故能量線聚合性單體為可提高上述低聚物之可塑性者。
對由無溶劑型樹脂組成物(y1)所形成的塗膜,照射能量線時,將容易形成滿足上述要件(1)的膨脹性基材層(Y1)。
又,添加於無溶劑型樹脂組成物(y1)的膨脹性粒子之種類、形狀及添加量(含量),係如上所述。
無溶劑型樹脂組成物(y1)所含有的上述低聚物之質量平均分子量(Mw)為50,000以下,較佳為1,000~50,000,更佳為20,00~40,000,特佳為3,000~35,000,最佳為4,000~30,000。
又,上述低聚物,於上述樹脂組成物(y)所含有的樹脂中,只要為質量平均分子量50,000以下的具有乙烯性不飽和基者即可,又以上述的胺基甲酸酯預聚物(UP)為佳。
又,該低聚物亦可使用具有乙烯性不飽和基的變性烯烴系樹脂。
無溶劑型樹脂組成物(y1)中,上述低聚物及能量線聚合性單體的合計含量,相對於無溶劑型樹脂組成物(y1)的全量(100質量%),較佳為50~99質量%,更佳為60~95質量%,特佳為65~90質量%,最佳為70~85質量%。
能量線聚合性單體,例如,(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、丙烯酸三環癸酯等的脂環式聚合性化合物;丙烯酸苯基羥丙酯、丙烯酸苄酯、酚環氧乙烷變性丙烯酸酯等的芳香族聚合性化合物;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸嗎啉酯、N-乙烯基吡咯啶酮、N-乙烯基己內醯胺等的雜環式聚合性化合物等。
該些能量線聚合性單體,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
上述低聚物與能量線聚合性單體的添加比(上述低聚物/能量線聚合性單體),較佳為20/80~90/10,更佳為30/70~85/15,特佳為35/65~80/20。
本發明之一態樣中,無溶劑型樹脂組成物(y1),以再添加光聚合起始劑為佳。
含有光聚合起始劑時,即使照射較低能量的能量線時,也可充份地進行硬化反應。
光聚合起始劑,例如,1-羥基-環己基-苯基-酮、苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻丙醚、苄基苯基硫醚、四甲基秋蘭姆單硫醚、偶氮雙異丁腈、二苄酯、二乙醯酯、8-氯蒽醌等。
該些光聚合起始劑,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
光聚合起始劑之添加量,相對於上述低聚物及能量線聚合性單體的全量(100質量份),較佳為0.01~5質量份,更佳為0.01~4質量份,特佳為0.02~3質量份。
<非膨脹性基材層(Y2)>
構成基材(Y)的非膨脹性基材層(Y2)之形成材料,例如,紙材、樹脂、金屬等,其可配合本發明之一態樣的層合體之用途作適當之選擇。
其中,本發明之一態樣中,就膨脹性基材層(Y1)所含的膨脹性粒子進行膨脹之際,可抑制膨脹性基材層(Y1)的非膨脹性基材層(Y2)側的表面形成凹凸,而於膨脹性基材層(Y1)的黏著劑層(V1)側的表面中,可以優勢地形成凹凸之觀點,非膨脹性基材層(Y2),以具備不會受到因膨脹性粒子膨脹而發生變形之程度的剛性者為佳。具體而言,膨脹性粒子開始膨脹時的溫度(t)中,非膨脹性基材層(Y2)的儲存彈性率E’(t),以1.1×107
Pa以上為佳。
紙材,例如,薄葉紙、中質紙、上質紙、含浸紙、銅版紙、繪圖紙、硫酸紙、玻璃紙等。
樹脂,例如,聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴樹脂;聚二氯乙烯、聚氯化亞乙烯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物等的乙烯系樹脂;聚乙烯對苯二甲酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯、聚乙烯萘酯等的聚酯系樹脂;聚苯乙烯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;三乙酸纖維素;聚碳酸酯;聚胺基甲酸酯、丙烯酸基變性聚胺基甲酸酯等的胺基甲酸酯樹脂;聚甲基戊烯;聚碸;聚醚-醚酮;聚醚碸;聚苯硫醚;聚醚醯亞胺、聚醯亞胺等的聚醯亞胺系樹脂;聚醯胺系樹脂;丙烯酸樹脂;氟系樹脂等。
金屬,例如,鋁、錫、鉻、鈦等。
該些形成材料,可由1種所構成亦可、將2種以上合併使用亦可。
由2種以上的形成材料合併使用的非膨脹性基材層(Y2),例如,紙材經由聚乙烯等的熱塑性樹脂層合者、含有樹脂的樹脂薄膜或薄片表面形成金屬膜者等。
又,金屬層之形成方法,例如,將上述金屬使用真空蒸鍍、濺鍍、離子鍍敷等的PVD法進行蒸鍍之方法,或使用一般的黏著劑貼附由上述金屬所形成的金屬箔之方法等。
又,就提高與非膨脹性基材層(Y2)層合的其他層之間的層間密著性之觀點,非膨脹性基材層(Y2)含有樹脂時,可對非膨脹性基材層(Y2)的表面,依與上述膨脹性基材層(Y1)相同般,使用氧化法、凹凸化法等進行表面處理、易接著處理,或施以底漆處理。
又,非膨脹性基材層(Y2)含有樹脂時,於含有該樹脂的同時,亦可含有樹脂組成物(y),或含有上述基材用之添加劑。
非膨脹性基材層(Y2),為基於上述方法判斷的非膨脹性之層。
因此,由上述式所算出的非膨脹性基材層(Y2)之體積變化率(%),為未達5體積%,較佳為未達2體積%,更佳為未達1體積%,特佳為未達0.1體積%,最佳為未達0.01體積%。
又,非膨脹性基材層(Y2)中,體積變化率為上述範圍時,亦可含有膨脹性粒子。例如,可經由選擇非膨脹性基材層(Y2)所含有的樹脂之方式,於即使含有膨脹性粒子之情形時,也可將體積變化率調整至上述範圍。
其中,非膨脹性基材層(Y2)以不含膨脹性粒子為佳。非膨脹性基材層(Y2)含有膨脹性粒子的情形時,其含量以越少越好,具體而言,膨脹性粒子的含量,相對於非膨脹性基材層(Y2)的全質量(100質量%),通常為未達3質量%,較佳為未達1質量%,更佳為未達0.1質量%,特佳為未達0.01質量%,最佳為未達0.001質量%。
<黏著劑層(V)>
本發明之一態樣所使用的支撐層(II)所具有的黏著劑層(V),可由含有黏著性樹脂的黏著劑組成物(v)所形成。
又,黏著劑組成物(v),必要時,可含有交聯劑、增黏劑、聚合性化合物、聚合起始劑等的黏著劑用的添加劑。
以下,將說明黏著劑組成物(v)所含有的各成份。
又,支撐層(II),無論具有第1黏著劑層(V1-1)或(V1),與第2黏著劑層(V1-2)或(V2)之情形,或具有第1黏著劑層(V1-1)或(V1),及第2黏著劑層(V1-2)或(V2)之情形,皆可由含有以下所示各成份的黏著劑組成物(v)所形成。
(黏著性樹脂)
本發明之一態樣所使用的黏著性樹脂,以該樹脂單獨即具有黏著性,且質量平均分子量(Mw)為1萬以上的聚合物為佳。
本發明之一態樣所使用的黏著性樹脂的質量平均分子量(Mw),就可提升黏著力之觀點,較佳為1萬~200萬,更佳為2萬~150萬,特佳為3萬~100萬。
具體的黏著性樹脂,例如,丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、聚異丁烯系樹脂等的橡膠系樹脂、聚酯系樹脂、烯烴系樹脂、聚矽氧系樹脂、聚乙烯醚系樹脂等。
該些黏著性樹脂,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
又,該些黏著性樹脂,為具有2種以上的結構單位之共聚物時,該共聚物之形態,並未有特別之限定,而可為嵌段共聚物、無規共聚物,及接枝共聚物中之任一者。
本發明之一態樣中,就可產生優良的黏著力之觀點,該黏著性樹脂以含有丙烯酸系樹脂為佳。
又,使用具有第1黏著劑層(V1-1)或(V1),與第2黏著劑層(V1-2)或(V2)的支撐層(II)之情形,因與硬化性樹脂層(I)接觸的第1黏著劑層(V1-1)或(V1)中包含丙烯酸系樹脂,故第1黏著劑層(V1-1)或(V1)的表面可容易形成凹凸狀態。
黏著性樹脂中的丙烯酸系樹脂之含有比例,相對於黏著劑組成物(v)或黏著劑層(V)所含有的黏著性樹脂的全量(100質量%),較佳為30~100質量%,更佳為50~100質量%,特佳為70~100質量%,最佳為85~100質量%。
黏著性樹脂的含量,相對於黏著劑組成物(v)之有效成份的全量(100質量%)或黏著劑層(V)的全質量(100質量%),較佳為35~100質量%,更佳為50~100質量%,特佳為60~98質量%,最佳為70~95質量%。
(交聯劑)
本發明之一態樣中,黏著劑組成物(v)為含有具官能基的黏著性樹脂時,以再含有交聯劑為佳。
該交聯劑為,可與具有官能基的黏著性樹脂進行反應,並以該官能基為交聯起點,於黏著性樹脂相互間形成交聯者。
交聯劑,例如,異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、吖環丙烷(aziridine)系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑等。
該些交聯劑,可單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
該些交聯劑中,就可提高凝集力、提升黏著力之觀點,及容易取得等的觀點,以異氰酸酯系交聯劑為佳。
交聯劑之含量,可以黏著性樹脂所具有的官能基之數作適當之調整,一般相對於具有官能基的黏著性樹脂100質量份,較佳為0.01~10質量份,更佳為0.03~7質量份,特佳為0.05~5質量份。
(增黏劑)
本發明之一態樣中,黏著劑組成物(v),就可使黏著力更向上提升之觀點,可再含有增黏劑。
本說明書中,「增黏劑」係指,可輔助性地提高上述黏著性樹脂之黏著力的成份,且質量平均分子量(Mw)為未達1萬之低聚物之意,由此可與上述的黏著性樹脂予以區別。
增黏劑之質量平均分子量(Mw),較佳為400~10,000,更佳為500~8,000,特佳為800~5,000。
增黏劑,例如,松脂系樹脂、萜烯系樹脂、苯乙烯系樹脂、石油腦經熱分解而生成的戊烯、異戊二烯、胡椒鹼、1,3-戊二烯等的C5餾份經共聚而得的C5系石油樹脂、石油腦經熱分解而生成的茚、乙烯基甲苯等的C9餾份經共聚而得的C9系石油樹脂,及該些氫化後之氫化樹脂等。
增黏劑之軟化點,較佳為60~170℃,更佳為65~160℃,特佳為70~150℃。
又,本說明書中,增黏劑之「軟化點」,係指依JIS K 2531為基準所測定之值之意。
增黏劑,可單獨使用亦可,亦可將軟化點、構造等相異的2種以上合併使用亦可。
又,使用2種以上的複數之增黏劑時,該些複數的增黏劑之軟化點的加權平均,以於上述範圍者為佳。
增黏劑之含量,相對於黏著劑組成物(v)的有效成份全量(100質量%)或黏著劑層(V)的全質量(100質量%),較佳為0.01~65質量%,更佳為0.1~50質量%,特佳為1~40質量%,最佳為2~30質量%。
(黏著劑用添加劑)
本發明之一態樣中,黏著劑組成物(v),於無損本發明效果之範圍,除上述的添加劑以外,亦可再含有一般黏著劑所使用的黏著劑用添加劑。
該些黏著劑用添加劑,例如,抗氧化劑、軟化劑(可塑劑)、防鏽劑、顏料、染料、延遲劑、反應促進劑(觸媒)、紫外線吸收劑、抗靜電劑等。
又,該些黏著劑用添加劑,可分別單獨使用亦可、將2種以上合併使用亦可。
含有該些黏著劑用添加劑時,其各個黏著劑用添加劑之含量,相對於黏著性樹脂100質量份,較佳為0.0001~20質量份,更佳為0.001~10質量份。
又,使用具有作為膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2)的上述第三態樣之支撐層(II)時,該膨脹性黏著劑層之第2黏著劑層(V2)的形成材料,為由上述黏著劑組成物(v),再含有膨脹性粒子的膨脹性黏著劑組成物(v22)所形成。
該膨脹性粒子,係如上所述。
膨脹性粒子的含量,相對於膨脹性黏著劑組成物(v22)的有效成份之全量(100質量%)或膨脹性黏著劑層的全質量(100質量%),較佳為1~70質量%,更佳為2~60質量%,特佳為3~50質量%,最佳為5~40質量%。
另一方面,黏著劑層(V)為非膨脹性黏著劑層時,作為非膨脹性黏著劑層的形成材料之黏著劑組成物(v),以不含有膨脹性粒子為佳。
含有膨脹性粒子時,其含量以越少越好,其相對於黏著劑組成物(v)的有效成份全量(100質量%)或黏著劑層(V)的全質量(100質量%),較佳為未達1質量%,更佳為未達0.1質量%,特佳為未達0.01質量%,最佳為未達0.001質量%。
又,圖2所示之層合體2a、2b所示般,使用具有作為非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1-1)及第2黏著劑層(V1-2)的支撐層(II)時,於23℃下,非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1-1)的儲存剪切彈性率G’(23),較佳為1.0×108
Pa以下,更佳為5.0×107
Pa以下,特佳為1.0×107
Pa以下。
非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1-1)的儲存剪切彈性率G’(23)為1.0×108
Pa以下時,例如,作為圖2所示之層合體2a、2b等的構成時,經加熱膨脹處理而使膨脹性基材層(Y1)中的膨脹性粒子產生膨脹時,可容易於與硬化樹脂層(I’)接觸的第1黏著劑層(V1-1)的表面形成凹凸。
其結果,可形成一種於支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P,只要使用些許力量即可使其整體容易分離之層合體。
又,於23℃下,非膨脹性黏著劑層之第1黏著劑層(V1-1)的儲存剪切彈性率G’(23),較佳為1.0×104
Pa以上,更佳為5.0×104
Pa以上,特佳為1.0×105
Pa以上。
本發明之一態樣的層合體所具有的支撐層(II)的波長365nm之光穿透率,較佳為30%以上,更佳為50%以上,特佳為70%以上。光穿透率為上述範圍時,於介由支撐層(II)對硬化性樹脂層(I)照射能量線(紫外線)時,可使硬化性樹脂層(I)的硬化度更向上提升。波長365nm的光穿透率之上限值並未有特別之限定,例如,可為95%以下。
就達成上述光穿透率之觀點,支撐層(II)所具有的基材(Y)及黏著劑層(V),以不含有著色劑者為佳。
含有著色劑時,其含量以越少越好,相對於黏著劑組成物(v)的有效成份全量(100質量%)或黏著劑層(V)的全質量(100質量%),較佳為未達1質量%,更佳為未達0.1質量%,特佳為未達0.01質量%,最佳為未達0.001質量%;又,基材(Y)中的著色劑之含量,相對於樹脂組成物(y)的有效成份之全量(100質量%)或基材(Y)的全質量(100質量%),較佳為未達1質量%,更佳為未達0.1質量%,特佳為未達0.01質量%,最佳為未達0.001質量%。
(密封對象物)
載置於硬化性樹脂層(I)的表面中之一部份的密封對象物,例如,半導體晶片、半導體晶圓、化合物半導體、半導體封裝、電子零件、藍寶石基板、顯示器、平板用基板等。
例如,密封對象物為半導體晶片時,使用本發明之一態樣的抗翹曲用層合體時,可製造附有硬化樹脂層的半導體晶片。
半導體晶片可使用以往公知者,其電路面上,形成有由電晶體、電阻、冷凝器等的電路元件所構成的積體電路。
又,半導體晶片,以載置於與電路面為相反側的內面,且被熱硬化性樹脂層的表面被覆者為佳。該情形中,於載置後,半導體晶片的電路面呈現外露之狀態。
半導體晶片之載置,可使用覆晶接合器、黏晶機(Die Bonder)等的公知裝置進行。
半導體晶片配置之佈局、配置數等,可配合目的之封裝形態、生產數量等作適當之決定即可。
[抗翹曲用層合體之製造方法]
抗翹曲用層合體,可依以下方法製得。
首先,於剝離薄膜上,塗佈硬化性樹脂組成物、使其乾燥,而形成硬化性樹脂層(I)。
硬化性樹脂層(I)為由2個層所構成之情形時,各硬化性樹脂組成物可分別形成於各個剝離薄膜上,將兩層以直接接合方式重疊貼合而可製得層合型的硬化性樹脂層。亦可經由於剝離薄膜上塗佈第1硬化性樹脂組成物、使其乾燥而形成第1硬化性樹脂層(X1-1),其次於該第1硬化性樹脂層(X1-1)上,塗佈第2硬化性樹脂層(X1-2)或(X2)、使其乾燥之方式,而製得層合型的硬化性樹脂層。
隨後將支撐層(II)所具有的黏著劑層(V),貼附於上述硬化性樹脂層(I),或介由與支撐層(II)相異的其他黏著劑層,將硬化性樹脂層(I)與支撐層(II)貼合之方式,而製得抗翹曲用層合體。
支撐層(II),可以於剝離薄膜上,塗佈黏著劑組成物、使其乾燥,而形成黏著劑層(V),隨後,於黏著劑層上,將構成基材層的樹脂材料塗佈於黏著劑層上,經乾燥處理,或將薄片狀的基材黏貼於黏著劑層,而形成基材層之方式而製得。基材層由複數層所構成時,為於形成第1基材層後,將構成第2基材層的樹脂材料塗佈於第1基材層上,經乾燥後,形成第2基材層。若為第2基材層上具有第2黏著劑層的支撐層時,可於上述第2基材層上,塗佈黏著劑組成物、使其乾燥後,形成第2黏著劑層。
[硬化密封體之第1之製造方法]
本發明之硬化密封體之製造方法的第一態樣為,使用本發明之一態樣的層合體製造硬化密封體之方法,其為具有下述步驟(i)~(iv)。
步驟(i):於抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的第1表面的一部份,載置密封對象物。
步驟(ii):將密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的第1表面,以熱硬化性的密封材被覆。
步驟(iii):使上述密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得硬化密封體。
步驟(iv):膨脹性粒子經進行膨脹處理,使硬化樹脂層(I’)與支撐層(II),於該界面形成分離,而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
圖6為說明製造附有硬化樹脂層的硬化密封體之步驟的截面示意圖,更具體而言,為說明使用圖1(b)所示之抗翹曲用層合體1a製造硬化密封體之步驟的截面示意圖。以下,將適度地參照圖6內容下,說明上述各步驟。
<步驟(i)>
步驟(i)中,為於本發明之一態樣之抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的表面之一部份,載置密封對象物。
圖6(a)中,為表示使用抗翹曲用層合體1b中,支撐層(II)的黏著劑層(V1)的黏著表面貼附於支撐體50之狀態,圖6(b)中,為表示硬化性樹脂層(I)的表面之一部份,載置密封對象物60之模樣。
又,圖6中,雖為表示使用圖1(b)所示之層合體1b之例示,但於使用本發明之其他態樣的抗翹曲用層合體時,同樣地,也是依支撐體、抗翹曲用層合體,及密封對象物之順序進行層合或載置。
步驟(i)中之溫度條件,於使用作為膨脹性粒子的熱膨脹性粒子時,以於該熱膨脹性粒子未膨脹之溫度下進行者為佳,例如,以於0~80℃之環境下(其中,膨脹起始溫度(t)為60~80℃之情形,為未達膨脹起始溫度(t)之環境)進行為佳。又,使用能量線膨脹性粒子時,為避免會照射到造成粒子膨脹的能量線,而將照射裝置設於停止之狀態,或於遠離照射裝置之位置,必要時,可於遮斷上述能量線的過濾器或遮罩下進行步驟(i)。
支撐體,以貼附於層合體的黏著劑層(V1)的黏著表面之全面為佳。
因此,支撐體以板狀為佳。又,黏著劑層(V1)的黏著表面與被貼附側的支撐體的表面之面積,如圖6所示般,以黏著劑層(V1)的黏著表面之面積以上為佳。
構成支撐體之材質,可配合密封對象物之種類、步驟(ii)所使用的密封材之種類等,並考慮機械強度、耐熱性等所要求的特性後,予以適當地選擇。
具體而言,構成支撐體之材質,例如,SUS等的金屬材料;玻璃、矽晶圓等的非金屬無機材料;環氧樹脂、ABS樹脂、丙烯酸樹脂、工程塑膠、高階工程塑膠、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂等的樹脂材料;玻璃環氧樹脂等的複合材料等,該些之中,又以SUS、玻璃,及矽晶圓等為佳。
又,工程塑膠,可列舉如,尼龍、聚碳酸酯(PC),及聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)等。
高階工程塑膠,可列舉如,聚苯硫醚(PPS)、聚醚碸(PES),及聚醚-醚酮(PEEK)等。
支撐體的厚度,可配合密封對象物之種類、步驟(ii)所使用的密封材之種類等,作適當之選擇,較佳為20μm以上50mm以下,更佳為60μm以上20mm以下。
另一方面,載置於硬化性樹脂層(I)的表面中之一部份的密封對象物,例如,半導體晶片、半導體晶圓、化合物半導體、半導體封裝、電子零件、藍寶石基板、顯示器、平板用基板等。以下之說明中,密封對象物60,為以使用半導體晶片的情形為例進行說明。
密封對象物為半導體晶片時,於使用本發明之一態樣的層合體時,可製造附有硬化樹脂層的半導體晶片。
半導體晶片可使用以往公知者,其電路面上,形成有由電晶體、電阻、冷凝器等的電路元件所構成的積體電路。
又,半導體晶片,以載置於與電路面為相反側的內面,且被熱硬化性樹脂層(I)的表面被覆者為佳。該情形中,於載置後,半導體晶片的電路面呈現外露之狀態。
半導體晶片之載置,可使用覆晶接合器、黏晶機(Die Bonder)等的公知裝置進行。
半導體晶片配置之佈局、配置數等,可配合目的之封裝形態、生產數量等作適當之決定即可。
本實施形態之硬化性樹脂層(I)的表面(圖6之例中,為非膨脹性的熱硬化性樹脂層(X1)之與支撐層(II)為相反側的表面),為具有硬化性之表面,其黏著力,如上所述般:於將前述第1表面於70℃之溫度貼附於玻璃板,於溫度23℃下,以剝離角度180°、剝離速度300mm/min之條件,將硬化性樹脂層(I)剝離時所測定之值,為1.7N/25mm以上時,於與硬化性樹脂層(I)的上述表面的密封對象物之半導體晶片60接合之際,可使半導體晶片60確實地固定,而可防止位置偏移。特別是可確實地防止與單純的平面方向之位置偏移相比較時,為更困難的抗翹曲用層合體1b以垂直方向的軸為中心進行迴轉的偏移(以下,亦稱為傾斜偏移)。
其中,如本發明之一態樣之層合體般,以使用於將密封材被覆於較FOWLP、FOPLP等的半導體晶片的晶片尺寸為更大之區域,形成不僅半導體晶片的電路面,於密封材的表面區域中,也可形成導線重佈層(RDL)的封裝者為佳。
因此,半導體晶片為載置於硬化性樹脂層(I)的表面中之一部份者,該複數的半導體晶片,以間隔特定的距離形成行列之狀態,載置於該表面者為佳,又以該複數的半導體晶片,以間隔特定距離,以形成複數行與複數列的矩陣狀之狀態,載置於該表面者為較佳。
半導體晶片相互間的間隔,可配合作為目的之封裝形態等作適當之決定。
<步驟(ii)>
步驟(ii)中,為將載置於硬化性樹脂層(I)上的密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的第1表面,以熱硬化性的密封材被覆(以下,亦稱為「被覆處理」)。
被覆處理中,首先,為將密封對象物,與硬化性樹脂層(I)的表面的至少密封對象物的周邊部份,以密封材被覆。具體而言,如圖6(c)所示般,為將貼附於支撐體50上的硬化性樹脂層(I)上載置有密封對象物的半導體晶片60而形成的層合體1b,以設於成形模70的模框內之方式配置成形模70。隨後,於成形模70,與層合體1b及密封對象物60間所形成的成形空間72內,介由注入孔71將密封材注入。
密封材,於被覆密封對象物之半導體晶片60的露出面全體的同時,亦填充於複數的半導體晶片相互間之間隙。
密封樹脂之注入與樹脂成形結束後,將成形模70取除,得如圖6(d)所示般,半導體晶片60及硬化性樹脂層(I)的表面全部被密封材80所被覆。
又,於使用以轉注成型法為代表的於成形模內注入樹脂材料之形式的樹脂成形法,將密封材80注入成形空間72內之際,沿著硬化性樹脂(I)的表面之方向,會產生密封封材80之流動(請參考圖6(c)的箭頭方向)。本態樣之製造方法中,密封對象物60被硬化性樹脂層(I)固定,且,硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,如上所述般,將厚度350μm、尺寸3mm×3mm的矽晶片(鏡面)作為上述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之時間,將測定用被附著體的鏡面押壓於硬化性樹脂層(I),使其黏貼後,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上,故可防止密封對象物60發生偏移或傾斜。
密封材為,具有由外部環境保護密封對象物及其附加要件之機能。
本發明之一態樣之製造方法所使用的密封材80為,包含熱硬化性樹脂的熱硬化性密封材。
又,密封材,於室溫下,可為顆粒狀、顆粒狀、薄膜狀等的固狀,為組成物形態時,亦可為液狀。就作業性之觀點,以薄膜狀的密封材之密封樹脂薄膜為佳。
被覆方法,除轉注成型法以外,亦可由以往密封步驟所使用的方法中,配合密封材之種類,作適當的選擇使用,例如,可使用滾軋層合法、真空加壓法、真空層合法、旋轉塗佈法、模具塗佈法、壓縮成形模具法等。
<步驟(iii)>
步驟(iii)中,於進行被覆處理後,使密封材熱硬化,而形成包含密封對象物之硬化密封體。又,硬化性樹脂層(I)亦硬化而形成硬化樹脂層(I’)。
具體而言,如圖6(e)所示般,經由使密封材80硬化結果,即可製得被硬化的密封材81被覆密封對象物的半導體晶片60而得的硬化密封體85。如此,半導體晶片60可於保持佈局的同時,也受到硬質材料所保護。此時,於本態樣之製造方法中,因硬化性樹脂層(I)為使用熱硬化性樹脂層(X1),故於其硬化起始溫度與熱硬化性密封材80的硬化起始溫度為相同程度時,或,兩者的硬化起始溫度為相異時,於加熱至硬化起始溫度較高者以上時,可經由一次的加熱而同時進行密封材之硬化與熱硬化性樹脂層之硬化(產生硬化後的熱硬化性樹脂層(X1’))。因此,於該些情形中,可減少為進行硬化時所進行的加熱步驟之次數,而可使製造步驟更為簡單化。
又,本態樣之製造方法中,於設有硬化性樹脂層(I)時,可降低所製得的硬化密封體85的2個表面間的收縮應力之差,而可有效地抑制硬化密封體85所發生之變形。特別是,因與密封材進行熱硬化同時,熱硬化性樹脂層(X1)亦進行熱硬化,故於硬化過程中,可降低硬化密封體85的2個表面間的收縮應力之差,而可更有效地抑制變形。
又,如上所述般,步驟(iii)中,為進行硬化所使用的加熱溫度,較步驟(iv)中為進行膨脹所使用的加熱溫度為更低。
<步驟(iv)>
步驟(iv)中,經由使膨脹性基材層(Y1)所含膨脹性粒子產生膨脹之處理,而使硬化樹脂層(I’)與支撐層(II)於其界面形成分離,而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
圖6(f)為,膨脹性粒子經進行膨脹處理,使膨脹性基材層(Y1)膨脹而形成膨脹性基材層(Y1’),使硬化樹脂層(I’)與膨脹後的支撐層(II’)的界面形成分離之狀態。
如圖6(f)所示般,經於界面形成分離結果,而製得具有密封對象物60被密封的硬化密封體85與硬化樹脂層(I’)之附有硬化樹脂層的硬化密封體200。
又,硬化樹脂層(I’)的存在,具有可有效地抑制由硬化密封體所產生的變形之機能,而可提高密封對象物之信賴性。
步驟(iv)中之「進行膨脹處理」係指,於使用膨脹性粒子的熱膨脹性粒子時,經加熱至膨脹起始溫度(t)以上,使該熱膨脹性粒子進行膨脹處理,經由該處理而於硬化樹脂層(I’)側的支撐層(II)的表面產生凹凸。其結果可使界面P於使用些許力量時即可使其整體容易分離。
膨脹性粒子使用熱膨脹性粒子時,使該熱膨脹性粒子進行膨脹之「膨脹起始溫度(t)以上之溫度」,以「膨脹起始溫度(t)+10℃」以上「膨脹起始溫度(t)+60℃」以下為佳,「膨脹起始溫度(t)+15℃」以上「膨脹起始溫度(t)+40℃」以下為較佳。
又,使該熱膨脹性粒子進行膨脹的加熱方法並未有特別之限定,例如,可使用加熱板、烘箱、燒結爐、紅外線燈、熱風送風機等之加熱方法,就使支撐層(II)與硬化樹脂層(I’)的界面P容易分離之觀點,加熱時的熱源以可設置於支撐體50側之方法為佳。
依此方法所得之附有硬化樹脂層的硬化密封體200,隨後,再施以必要的加工。變形矯正層的硬化樹脂層,於至最後的半導體裝置過程中,可經由研削等而被去除,而不會殘留於最後成品的半導體裝置中。
[硬化密封體之第2之製造方法]
本發明之硬化密封體之製造方法的第二態樣,為使用本發明之一態樣的層合體製造硬化密封體之方法,其具有下述步驟(i’)~(iv)。
步驟(i’):於前述抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面之能量線硬化性樹脂層(X2)的與前述第1層為相反側之表面的一部份,載置密封對象物。
步驟(ii’)-1:照射能量線使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化。
步驟(ii’)-2:將密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層的第1表面,以熱硬化性密封材被覆。
步驟(iii’):使密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得硬化密封體。
步驟(iv):膨脹性粒子經進行膨脹處理,使硬化樹脂層(I’)與支撐層(II),於該界面形成分離,而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
以下,將詳細敘述各步驟,但為避免過於冗長,與上述製造方法的第一態樣為相同步驟或操作時,將以製造方法的第一態樣所說明之內容替代,而將詳細說明省略。
<步驟(i’)>
步驟(i’)中,為於本發明之一態樣之抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的表面之一部份,載置密封對象物。
圖7(a)中,硬化性樹脂層(I)為使用由支撐層(II)側的熱硬化性樹脂層(X1-1),與支撐層(II)為相反側的能量線硬化性樹脂層(X2)所構成的抗翹曲用層合體5(請參考圖5),為支撐層(II)的黏著劑層(V1)的黏著表面貼附於支撐體50之狀態,圖7(b)中,為表示硬化性樹脂層(I)的表面的一部份,載置密封對象物60之狀態。
本實施形態之硬化性樹脂層(I)的表面(於圖7之例中,為於能量線硬化性樹脂層(X2)的與支撐層(II)為相反側的表面),為具有硬化性者,其黏著力為:於將前述第1表面於70℃之溫度貼附於玻璃板,於溫度23℃下,以剝離角度180°、剝離速度300mm/min之條件,將硬化性樹脂層(I)剝離時所測定之值,為1.7N/25mm以上時,於硬化性樹脂層(I)的上述表面與密封對象物60接合之際,可使密封對象物60確實地固定,而容易防止包含傾斜偏移的位置偏移。
<步驟(ii’)-1>
步驟(ii’)-1為,使用能量線照射能量線硬化性樹脂層(X2),使該能量線硬化性樹脂層(X2)硬化,而形成硬化樹脂層(I*)之步驟。
圖7(c)為表示,於本步驟中,經使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化之方式,而形成硬化後的能量線硬化性樹脂層(X2’),而形成一部份硬化(即,第1表面側的層產生硬化)硬化樹脂層(I*)之狀態。
能量線之種類及照射條件,只要可使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化至可充份發揮其機能程度之種類及條件時,並未有特別之限定,其可由公知方法之中,配合所期待的製程適當地選擇使用。
構成能量線硬化性樹脂層(X2)之材料,於使用紫外線硬化性樹脂組成物時,可使其材料選擇性更為寬廣,又,使組成物硬化的能量線之來源,可使用容易取得且具有優良處理性的紫外線照射裝置。
能量線硬化性樹脂層(X2)於硬化時,能量線之照度,以4~280mW/cm2
為佳,於前述硬化時,能量線之光量,以3~1,000mJ/cm2
為佳。
於包含熱硬化之步驟(iii’)之前,經由於步驟(ii’)-1中之照射能量線之方式,可迴避因加熱而造成能量線硬化性樹脂產生開裂而促進硬化反應,而可使能量線的硬化反應更有效率地進行。又,亦可防止能量線硬化性樹脂所含有的低分子成份(光聚合起始劑等)經由加熱而揮發,而污染密封對象物。此外,於熱硬化之前,先以能量線使能量線硬化性樹脂層硬化後,可防止因熱硬化的加熱處理,使能量線硬化性樹脂(X2)產生硬化收縮,而可防止密封樹脂與能量線硬化性樹脂(X2)之間的密著性降低。
<步驟(ii’)-2>
於配置密封對象物60、照射能量線等,形成硬化後的能量線硬化性樹脂層(X2’)後,於步驟(ii’)-2中,依與圖6(d)之說明為相同般,使用未標示於圖式的成形模注入密封材80。此時,雖會產生密封材向面方向的流動,但密封對象物60被硬化的能量線硬化性樹脂層(X2’)所固定,且,硬化性樹脂層(I)的測定用被附著體之剪切強度為,3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為上述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之時間,將測定用被附著體的鏡面押壓於硬化性樹脂層(I),使其黏貼後,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上,故可防止密封對象物60發生偏移或傾斜現象。
密封樹脂之注入結束時,如圖7(d)所示般,密封對象物60及其周邊的硬化能量線硬化性樹脂層(X2’)的表面,被密封材80所被覆。
<步驟(iii’)>
步驟(iii’)中,於進行被覆處理後,使密封材熱硬化,而形成包含密封對象物之硬化密封體。又,熱硬化性樹脂層(X1-1)亦形成硬化,而形成硬化後的熱硬化性樹脂層(X1-1’),與第1層及第2層等二者皆硬化的硬化樹脂層(I’)。
密封材80經硬化結果,如圖7(e)所示般,形成被硬化後的密封材81被覆密封對象物60而得的硬化密封體85。此時,本製造例中,因硬化性樹脂層(I)使用熱硬化性樹脂層(X1-1),故熱硬化性的密封材80與硬化起始溫度為相同程度,或,硬化起始溫度為相異時,則於加熱至硬化起始溫度較高者以上時,可經一次的加熱而同時進行密封材的硬化與熱硬化性樹脂層的硬化。
<步驟(iv)>
步驟(iv)中,經由使膨脹性基材層(Y1)所含膨脹性粒子產生膨脹之處理,而使硬化樹脂層(I’)與支撐層(II)於其界面形成分離,而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
圖7(f)為,膨脹性粒子經進行膨脹處理,而使膨脹性基材層(Y1)形成膨脹基材層(Y1’),使硬化樹脂層(I’)與膨脹後的支撐層(II’)的界面形成分離之狀態。
如圖7(f)所示般,經界面形成分離結果,而製得具有密封對象物60被密封而得的硬化密封體85,與硬化樹脂層(I’)的附有硬化樹脂層的硬化密封體201。
依以上順序製得硬化密封體85之後,可對附有硬化樹脂層的硬化密封體201,施以必要的加工。
[實施例]
隨後,本發明將使用具體的實施例進行說明,但本發明並不受該些例示之任何限制。
又,以下之說明中,硬化性樹脂層(I)為包含,「能量線硬化性樹脂層(X2)」及「熱硬化性樹脂層(X1-1)、(X1-2)」等兩者之意義。
又,以下製造例及實施例中之物性值,為依以下方法所測定之值。
<質量平均分子量(Mw)>
使用凝膠滲透層析裝置(東曹股份有限公司製、製品名「HLC-8020」),依下述條件進行測定,使用標準聚苯乙烯換算而得的測定值。
(測定條件)
・管柱:依序連結「TSK guard column HXL-L」「TSK gel G2500HXL」「TSK gel G2000HXL」「TSK gel G1000HXL」(任一者皆為東曹股份有限公司製)者
・管柱溫度:40℃
・展開溶劑:四氫呋喃
・流速:1.0mL/min
<各層厚度之測定>
使用TECLOCK股份有限公司製,定壓厚度測定器(型號:「PG-02J」、標準規格:依JIS K6783、Z1702、Z1709為基準)進行測定。
<熱膨脹性粒子之膨脹起始溫度(t)及最大膨脹溫度之測定>
各例所使用的熱膨脹性粒子之膨脹起始溫度(t),為依下述方法測定。
製作於直徑6.0mm(內徑5.65mm)、深度4.8mm之鋁杯中,加入作為測定對象的熱膨脹性粒子0.5mg,於其上蓋上鋁蓋(直徑5.6mm、厚度0.1mm)所得之樣品。
使用動態黏彈性測定裝置,由該樣品的鋁蓋上部,以加壓器施以0.01N力量之狀態下,測定樣品之高度。隨後,於加壓器施加0.01N的力量之狀態,由20℃起至300℃為止,以10℃/min之升溫速度進行加熱,測定加壓器的垂直方向中之變位量,將對於正方向的變位起始溫度設為膨脹起始溫度(t)。
又,最大膨脹溫度,係指上述變位量達到最大時之溫度。
<熱硬化性樹脂層之黏著力的測定>
於剝離薄膜上所形成的熱硬化性樹脂層之表面,層合黏著膠布(琳得科股份有限公司製、製品名「PL-SHIN」)。
隨後,將剝離薄膜去除,將露出的熱硬化性樹脂層之表面,貼附於作為被附著體的玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))的平滑面上。該熱硬化性樹脂層(X1)的貼附溫度設為70℃。隨後,將貼有各層的上述玻璃板,於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,靜置24小時後,於相同環境下,依JIS Z0237:2000為基礎,使用180°拉伸剝離法,以拉伸速度300mm/分鐘之條件,測定23℃下之黏著力。
又,以下的製造例所使用的剝離材,係如以下所示。
・重剝離薄膜:琳得科股份有限公司製、製品名「SP-PET382150」、聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜的一側面,設有由聚矽氧系剝離劑所形成的剝離劑層者,厚度:38μm
・輕剝離薄膜:琳得科股份有限公司製、製品名「SP-PET381031」、PET薄膜的一側面,設有由聚矽氧系剝離劑所形成的剝離劑層者,厚度:38μm
<硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力的測定>
將後述各實施例及比較例所得的層合體,以MD方向為250mm之方式,切取寬25mm×長250mm,而製得測定用的一次樣品。
又,準備一作為被附著體的玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品))。
使用層合器裝置(大成層合器股份有限公司製、VA-400型),將去除剝離薄膜後的上述各一次樣品的硬化性樹脂層(I)以直接接合方式,貼附於該玻璃板的平滑面,作為試驗片。此時之條件為,滾筒溫度70℃、貼附速度0.2m/min。又,於實施例3中為位於第1表面側的硬化性樹脂層2,又,實施例4中為位於第1表面側的硬化性樹脂層3,為分別以直接接合方式貼附於各個玻璃板。又,比較例2中,為將黏著劑層以直接接合方式貼附於玻璃板。
將依此方式製得的試驗片,於23℃、50%RH(相對濕度)的環境下,靜置24小時後,於相同環境下,依JIS Z 0237:2000為基礎,使用拉伸荷重測定機(AANDD公司製、TENSILON),於剝離角度180°、剝離速度300mm/min、剝離溫度23℃之條件,將測定用層合體由玻璃板剝離,並測定其黏著力。
<硬化性樹脂層(I)的剪切力之測定>
使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為測定用被附著體。隨後,將依後述各實施例及比較例製得的各層合體之硬化性樹脂層(I)的第1表面,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,押壓黏貼於上述測定用被附著體的鏡面。隨後,使用萬能型黏著測試機(NORDSON-AT科技公司製、DAGE4000),測定速度200μm/s下之剪切力。
<晶片偏移評估1>
將後述各實施例及比較例所使用的硬化性樹脂層(I),貼附於玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品)),作為被接合面。此時,實施例3的第1熱硬化性樹脂層、實施例4的熱硬化性樹脂層,為以直接接合之方式貼附於玻璃板。
另一方面,將Si晶圓(6英吋、350μm厚、鏡面)切割為2mm×2mm之大小,作為接合用晶片。
隨後,使用手動接合裝置(DAGE-JAPAN公司製、EDB-65),將上述接合用晶片的鏡面,以面向上述被接合面之方式,與上述被接合面接合。此時之條件為,接合溫度70℃、接合時的押壓力130gf、接合時間為1s。
5個晶片接合後,將晶片黏著固定於被接合面的玻璃板之加工對象物載置於金屬製實驗平台5秒鐘,使含有晶片的加工對象物冷卻。
隨後,於後述實施例1~3、5,及比較例1、2中,於冷卻後立即以接合用晶片面向下之方式,將上述加工對象物反轉,並由與玻璃板的被接合面為相反側之面,使用手指敲打,使產生垂直方向之振動,並調查晶片相對被接合面是否有偏移,或晶片由被接合面脫離、落下之情事。於後述實施例4中,為於冷卻後,使用照度215mW/cm2
、光量187mJ/cm2
的紫外線照射3次,使能量線硬化性樹脂層硬化之後,依與上述為相同之順序,調查晶片是否發生偏移或脫離。各實施例及比較例中,對於10個加工對象物,分別進行2次確認上述之振動測試後是否發生偏移或落下之操作,求取偏移或落下之比例,作為晶片偏移之評估1。
<晶片偏移評估2>
將後述各實施例及比較例所使用的硬化性樹脂層(I),貼附於玻璃板(U-KOU商會公司製浮板玻璃3mm(JIS R3202品)),作為被接合面。此時,實施例3的第1熱硬化性樹脂層、實施例4的熱硬化性樹脂層,為以直接接合方式貼附於玻璃板。
另一方面,將Si晶圓(6英吋、350μm厚、鏡面)切割為3mm×3mm之大小,作為接合用晶片。
隨後,使用手動接合裝置(DAGE-JAPAN公司製、EDB-65),將上述接合用晶片的鏡面以面向被接合面之方式接合。此時之條件為,接合溫度70℃、接合時的押壓力130gf、接合時間為1s。
將5個晶片於接合後取出,將晶片黏著固定於被接合面的玻璃板之加工對象物,放置於金屬製實驗平台5秒鐘,使包含晶片的加工對象物冷卻。
隨後,於後述實施例1~3、5,及比較例1、2中,於冷卻後立即選擇任意的晶片,以鑷子輕壓其側面,確認晶片是否產生偏移。於後述實施例4中,為於冷卻後,使用照度215mW/cm2
、光量187mJ/cm2
的紫外線照射3次,使能量線硬化性樹脂層硬化之後,依與上述為相同之順序,確認晶片是否產生偏移。於各實施例及比較例中,對於10個加工對象物,分別進行2次上述之操作,求取偏移發生之比例,作為晶片偏移之評估2。
<變形之評估>
使用實施例1~5及比較例2的抗翹曲用層合體之熱硬化性樹脂層,分別貼附於12英吋的厚度100μm之矽晶圓上,於貼附熱硬化性樹脂層的面為相反之面上,塗佈厚度30μm的環氧樹脂組成物。隨後,將上述環氧樹脂組成物之層,與各層合體之熱硬化性樹脂層,進行加熱使其硬化。硬化結束後,將附有硬化樹脂層的矽晶圓載置於水平台後,依目視觀察,依以下之基準評估是否發生變形。
A:變形量為3mm以下。
B:變形量為大於3mm、未達15mm。
C:變形量為15mm以上。
上述環氧樹脂組成物,為使用STRUERS公司製「EPO-FIX樹脂」,及同公司製硬化劑「EPO-FIX硬化劑」之混合物。又,本評估中,就使實驗順序簡單化之觀點,而使用大直徑的矽晶圓作為被附著體使用,另一方面,使被附著體的內面側設置環氧樹脂層作為容易發生變形之條件,而形成適合使用於變形之評估者。
製造例1
(1)硬化性樹脂組成物之製造
摻合下述所示種類及添加量(任一者皆為「有效成份比」)的各成份,再使用甲基乙酮稀釋,均勻地攪拌,而製得固形成份濃度(有效成份濃度)61質量%的熱硬化性樹脂組成物之溶液。
・丙烯酸系聚合物:添加量=21質量份
由n-丁基丙烯酸酯55質量份、甲基丙烯酸酯10質量份、環氧甲基丙烯酸酯20質量份,及2-羥乙基丙烯酸酯15質量份共聚而得的丙烯酸系聚合物(質量平均分子量:80萬、玻璃轉移溫度:-28℃),相當於上述成份(A1)。
・環氧化合物(1):添加量=10質量份
液狀雙酚A型環氧樹脂(日本觸媒公司製、製品名「BPA328」、環氧當量=220~240g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(2):添加量=2.0質量份
固形雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製、製品名「EPIKOTE 1055」、環氧當量=800~900g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(3):添加量=5.6質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(日本化藥公司製、製品名「XD-1000L」、環氧當量=274~286g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・熱硬化劑:添加量=0.5質量份
二氰二醯胺(ADEKA公司製、製品名「ADEKA硬化劑EH-3636AS」、活性氫量=21g/eq)、相當於上述成份(B2)。
・硬化促進劑:添加量=0.5質量份
2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業股份有限公司製、製品名「CUREXOL 2PHZ」)、相當於上述成份(B3)。
・矽烷耦合劑:添加量=0.4質量份
含有環氧基之低聚物型矽烷耦合劑(三菱化學公司製、製品名「MSEP2」)、相當於上述成份(D)。
・無機填充材(1):添加量=6質量份
球狀二氧化矽填料(ADMATECHS公司製、製品名「SC2050MA」、平均粒徑=0.5μm)、相當於上述成份(E)。
・無機填充材(2):添加量=54質量份
球狀二氧化矽填料(TATSUMORI公司製、製品名「SV-10」、平均粒徑=8μm)、相當於上述成份(E)。
(2)熱硬化性樹脂層之形成
於上述輕剝離薄膜的剝離處理面上,塗佈製造例1(1)所製得的熱硬化性樹脂組成物之溶液,而形成塗膜,該塗膜於120℃下進行2分鐘乾燥後,形成厚度25μm的熱硬化性樹脂層。將其設為硬化性樹脂層1。
又,所形成的熱硬化性樹脂層1之黏著力為0.5N/25mm。
熱硬化性樹脂層1加熱至硬化起始溫度的130℃以上時,於2小時以內即會進行硬化。
製造例2
(1)硬化性樹脂組成物之製造
摻合下述所示種類及添加量(任一者皆為「有效成份比」)的各成份,再使用甲基乙酮稀釋,均勻地攪拌,而製得固形成份濃度(有效成份濃度)61質量%的熱硬化性樹脂組成物之溶液。
・丙烯酸系聚合物:添加量=27質量份
n-丁基丙烯酸酯10質量份、甲基丙烯酸酯70質量份、環氧甲基丙烯酸酯5質量份,及2-羥乙基丙烯酸酯15質量份共聚而得的丙烯酸系聚合物(質量平均分子量:80萬、玻璃轉移溫度:-28℃),相當於上述成份(A1)。
・環氧化合物(1):添加量=10質量份
液狀雙酚A型環氧樹脂(日本觸媒公司製、製品名「BPA328」、環氧當量=220~240g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(2):添加量=2.0質量份
固形雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製、製品名「EPIKOTE 1055」、環氧當量=800~900g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(3):添加量=5.0質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(DIC公司製、製品名「HP-7200HH」、環氧當量=275~280g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・熱硬化劑:添加量=0.4質量份
二氰二醯胺(ADEKA公司製、製品名「ADEKA硬化劑EH-3636AS」、活性氫量=21g/eq)、相當於上述成份(B2)。
・硬化促進劑:添加量=0.4質量份
2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業股份有限公司製、製品名「CUREXOL 2PHZ」)、相當於上述成份(B3)。
・矽烷耦合劑(1):添加量=0.10質量份
3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製、製品名「KBM403」)、分子量=236.64、相當於上述成份(D)。
・矽烷耦合劑(2):添加量=0.15質量份
γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(信越化學工業股份有限公司製、製品名「KBE403」)、分子量=278.4、相當於上述成份(D)。
・無機填充材(1):添加量=5.8質量份
球狀二氧化矽填料(ADMATECHS公司製、製品名「SC2050MA」、平均粒徑=0.5μm)、相當於上述成份(E)。
・無機填充材(2):添加量=50質量份
球狀二氧化矽填料(TATSUMORI公司製、製品名「SV-10」、平均粒徑=8μm)、相當於上述成份(E)。
(2)熱硬化性樹脂層之形成
於上述輕剝離薄膜的剝離處理面上,塗佈製造例2(1)所製得的熱硬化性樹脂組成物之溶液而形成塗膜,該塗膜於120℃下進行2分鐘乾燥後,形成厚度25μm的熱硬化性樹脂層。將其設為硬化性樹脂層2。
熱硬化性樹脂層2加熱至硬化起始溫度的130℃以上時,於2小時以內即會進行硬化。
製造例3
(1)硬化性樹脂組成物之製造
摻合下述所示種類及添加量(任一者皆為「有效成份比」)的各成份,再使用甲基乙酮稀釋,均勻地攪拌,而製得固形成份濃度(有效成份濃度)61質量%的紫外線硬化性樹脂組成物之溶液。
・丙烯酸系聚合物:添加量=17質量份
由n-丁基丙烯酸酯55質量份、甲基丙烯酸酯10質量份、環氧甲基丙烯酸酯20質量份,及2-羥乙基丙烯酸酯15質量份共聚而得的丙烯酸系聚合物(質量平均分子量:80萬、玻璃轉移溫度:-28℃),相當於上述成份(A1)。
・環氧化合物(1):添加量=16質量份
液狀雙酚A型環氧樹脂(日本觸媒公司製、製品名「BPA328」、環氧當量=220~240g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(2):添加量=18質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(日本化藥公司製、製品名「XD-1000L」、環氧當量=274~286g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(3):添加量=27質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(DIC公司製、製品名「HP-7200HH」、環氧當量=275~280g/eq)、相當於上述成份(B11)。
・熱硬化劑:添加量=1.5質量份
二氰二醯胺(ADEKA公司製、製品名「ADEKA硬化劑EH-3636AS」、活性氫量=21g/eq)、相當於上述成份(B2)。
・硬化促進劑:添加量=1.5質量份
2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業股份有限公司製、製品名「CUREXOL 2PHZ」)、相當於上述成份(B3)。
・紫外線硬化性樹脂:添加量=17.6質量份
多官能紫外線硬化性樹脂(日本化藥公司製、製品名「KAYARAD DPHA」)
・光聚合起始劑:添加量=0.5質量份
光聚合起始劑(BASF公司製、製品名「IRGACURE-184」)
・交聯劑:添加量=0.5質量份
TDI系交聯劑(東洋化學公司製、製品名「BHS-8515」)
(2)紫外線線硬化性樹脂層之形成
於上述輕剝離薄膜的剝離處理面上,塗佈製造例3(1)所製得的紫外線線硬化性樹脂組成物之溶液而形成塗膜,該塗膜於120℃下進行2分鐘乾燥,形成厚度25μm的紫外線線硬化性樹脂層。將其設為硬化性樹脂層3。
硬化性樹脂層3為,經照度215mW/cm2
、光量187mJ/cm2
的紫外線,照射3次而使其硬化。
製造例4
(1)硬化性樹脂組成物之製造
摻合下述所示種類及添加量(任一者皆為「有效成份比」)的各成份,再使用甲基乙酮稀釋,均勻地攪拌,而製得固形成份濃度(有效成份濃度)61質量%的熱硬化性樹脂組成物之溶液。
・丙烯酸系聚合物:添加量=18質量份
n-丁基丙烯酸酯1質量份、甲基丙烯酸酯74質量份、環氧甲基丙烯酸酯15質量份,及2-羥乙基丙烯酸酯10質量份共聚而得的丙烯酸系聚合物(質量平均分子量:44萬、玻璃轉移溫度:8℃),相當於上述成份(A1)。
・環氧化合物(1):添加量=3質量份
液狀雙酚A型環氧樹脂(日本觸媒公司製、製品名「BPA328」、環氧當量=220~240g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(2):添加量=20質量份
固形雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製、製品名「EPIKOTE 1055」、環氧當量=800~900g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・環氧化合物(3):添加量=1.5質量份
二環戊二烯型環氧樹脂(日本化藥公司製、製品名「XD-1000L」、環氧當量=274~286g/eq)、相當於上述成份(B1)。
・熱硬化劑:添加量=0.5質量份
二氰二醯胺(ADEKA公司製、製品名「ADEKA硬化劑EH-3636AS」、活性氫量=21g/eq)、相當於上述成份(B2)。
・硬化促進劑:添加量=0.5質量份
2-苯基-4,5-二羥甲基咪唑(四國化成工業股份有限公司製、製品名「CUREXOL 2PHZ」)、相當於上述成份(B3)。
・矽烷耦合劑:添加量=0.5質量份
含有環氧基之低聚物型矽烷耦合劑(三菱化學公司製、製品名「MSEP2」)、相當於上述成份(D)。
・無機填充材(1):添加量=6質量份
球狀二氧化矽填料(ADMATECHS公司製、製品名「SC2050MA」、平均粒徑=0.5μm)、相當於上述成份(E)。
・無機填充材(2):添加量=50質量份
球狀二氧化矽填料(TATSUMORI公司製、製品名「SV-10」、平均粒徑=8μm)、相當於上述成份(E)。
(2)熱硬化性樹脂層之形成
於上述輕剝離薄膜的剝離處理面上,製造例4(1)所製得的熱硬化性樹脂組成物之溶液而形成塗膜,該塗膜於120℃下進行2分鐘乾燥後,形成厚度25μm的熱硬化性樹脂層。將其設為硬化性樹脂層4。
熱硬化性樹脂層4加熱至硬化起始溫度的130℃以上時,於2小時以內即會進行硬化。
製造例5
(1)支撐層之製作
將具有於聚酯薄膜基材上設有熱剝離黏著劑層之構造的熱剝離型層合體(日東電工公司製、製品名「REVALPHA (NITTO 3195)」)作為支撐層使用。將其設為支撐層1。又,於製作後述抗翹曲用層合體之際,可將設於熱剝離黏著劑層表面的剝離襯墊剝離後使用。支撐層1為具有基材及包含熱膨脹性粒子之黏著劑層,於加熱至膨脹起始溫度的170℃以上時,會使熱膨脹性粒子產生膨脹,而於黏著劑層的表面生成微細的凹凸形狀。
製造例6
(1)胺基甲酸酯預聚物之合成
於氮氣氛圍下的反應容器內,相對於質量平均分子量1,000之碳酸酯型二醇100質量份(固形成份比),將異佛爾酮二異氰酸酯,以碳酸酯型二醇的羥基與異佛爾酮二異氰酸酯之異氰酸酯基的當量比為1/1之方式摻合,再加入甲苯160質量份,於氮氣氛圍下、攪拌中,於使異氰酸酯基濃度到達理論量為止,於80℃下進行6小時以上之反應。
其次,添加2-羥基乙甲基丙烯酸酯(2-HEMA)1.44質量份(固形成份比)稀釋於甲苯30質量份而得的溶液,至兩末端的異氰酸酯基消失為止,再於80℃下進行6小時之反應,而製得質量平均分子量2.9萬之胺基甲酸酯預聚物。
(2)胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂之合成
於氮氣氛圍下的反應容器內,加入製造例1所製得的胺基甲酸酯預聚物100質量份(固形成份比)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)117質量份(固形成份比)、2-羥基乙甲基丙烯酸酯(2-HEMA)5.1質量份(固形成份比)、1-硫代甘油1.1質量份(固形成份比),及甲苯50質量份,於攪拌中,升溫至105℃為止。
隨後,於反應容器內,再將自由基起始劑(日本FINECHEM股份有限公司製、製品名「ABN-E」)2.2質量份(固形成份比)經甲苯210質量份稀釋後之溶液,於維持105℃下,以4小時滴入其中。
滴下結束後,於105℃下進行6小時之反應,而製得質量平均分子量10.5萬之胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂的溶液。
(3)黏著劑組成物(1)之製造
於作為黏著性樹脂的下述丙烯酸系共聚物(i)的固形成份100質量份中,摻合下述異氰酸酯系交聯劑(i)5.0質量份(固形成份比),使用甲苯稀釋、均勻攪拌後,製得固形成份濃度(有效成份濃度)25質量%的黏著劑組成物(1)。
・丙烯酸系共聚物(i):具有由2-乙基己基丙烯酸酯(2EHA)/2-羥乙基丙烯酸酯(HEA)=80.0/20.0(質量比)所形成的原料單體所產生的結構單位之質量平均分子量60萬的丙烯酸系共聚物。
・異氰酸酯交聯劑(i):東曹股份有限公司製、製品名「CORONATE L」、固形成份濃度:75質量%。
(4)黏著劑組成物(2)之製造
於作為黏著性樹脂的下述丙烯酸系共聚物(i)的固形成份100質量份中,摻合下述異氰酸酯系交聯劑(i)5.0質量份(固形成份比),使用甲苯稀釋、均勻攪拌後,製得固形成份濃度(有效成份濃度)25質量%的黏著劑組成物(2)。
・丙烯酸系共聚物(i):具有由2-乙基己基丙烯酸酯(2EHA)/2-羥乙基丙烯酸酯(HEA)=80.0/20.0(質量比)所形成的原料單體所產生的結構單位之質量平均分子量60萬的丙烯酸系共聚物。
・異氰酸酯交聯劑(i):東曹股份有限公司製、製品名「CORONATE L」、固形成份濃度:75質量%。
(5)黏著劑層(1)的形成
於上述輕剝離薄膜的剝離劑層之表面,塗佈上述黏著劑組成物(1)而形成塗膜,該塗膜於100℃下乾燥60秒鐘,形成厚度5μm的黏著劑層(1)。
(6)黏著劑層(2)的形成
於上述重剝離薄膜的剝離劑層之表面,塗佈上述黏著劑組成物(2)而形成塗膜,該塗膜於100℃下乾燥60秒鐘,形成厚度10μm的黏著劑層(2)。
(7)支撐層之製作
於作為基材的厚度50μm之聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)薄膜(東洋紡股份有限公司製、製品名「COSMO-SHUNE A4100」)的一側面上,貼附上述黏著劑層(2)。
隨後,於上述PET薄膜的另一側面,塗佈於聚酯系黏著劑(玻璃轉移溫度:-50℃、質量平均分子量:21,000、OH價:4mgKOH/g)100質量份中,添加HDI異氰脲酸酯交聯劑4質量份而得的組成物,於100℃下乾燥1分鐘,形成厚度40μm之錨層。
於製造例5(2)所製得的胺基甲酸丙烯酸酯系樹脂的固形成份100質量份中,摻合異氰酸酯系交聯劑(東曹股份有限公司製、製品名「CORONATE L」、固形成份濃度:75質量%)6.3質量份(固形成份比)、作為觸媒之二辛基錫雙(2-乙基己酸酯)1.4質量份(固形成份比),及上述熱膨脹性粒子(KUREHA股份有限公司製、製品名「S2640」、膨脹起始溫度(t)=208℃、平均粒徑(D50
)=24μm、90%粒徑(D90
)=49μm),使用甲苯稀釋、均勻攪拌後,製得固形成份濃度(有效成份濃度)30質量%的樹脂組成物。相對於所得樹脂組成物中的有效成份之全量(100質量%),熱膨脹性粒子的含量為20質量%。
將包含該熱膨脹性粒子的樹脂組成物,塗佈於上述的錨層上而形成塗膜,將該塗膜於100℃下進行2分鐘加熱乾燥後,形成厚度35μm的熱膨脹性層。
將上述黏著劑層(1)貼附於該熱膨脹性層上。依此方式,製得表裏層合有剝離薄膜的支撐層。將其設為支撐層2。
支撐層2為具有黏著劑層及包含熱膨脹性粒子之基材,於加熱至208℃以上時可使熱膨脹性粒子產生膨脹,而於支撐層的表面生成微細的凹凸形狀。
(實施例1)
將層合於製造例5的支撐層1的黏著劑層上的剝離薄膜去除,使露出的黏著劑層的黏著表面,與製造例1所形成的硬化性樹脂層1的表面貼合,而製得依基材/黏著劑層/熱硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(實施例2)
將層合於製造例5的支撐層1的黏著劑層上的剝離薄膜去除,使露出的黏著劑層的黏著表面,與製造例2所形成的硬化性樹脂層2的表面貼合,而製得依基材/黏著劑層/熱硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(實施例3)
將層合於製造例5的支撐層1的黏著劑層上的剝離薄膜去除,使露出的黏著劑層的黏著表面,與製造例1所形成的硬化性樹脂層1的表面貼合(第1熱硬化性樹脂層)。將層合於該層合體的硬化性樹脂層1上的剝離薄膜去除,於露出的硬化性樹脂層1上,與製造例2所形成的硬化性樹脂層2的表面貼合(第2熱硬化性樹脂層)。依此方式,而製得依基材/黏著劑層/第1熱硬化性樹脂層/第2熱硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(實施例4)
將層合於製造例5的支撐層1的黏著劑層上的剝離薄膜去除,使露出的黏著劑層的黏著表面,與製造例1所形成的硬化性樹脂層1的表面貼合。將層合於該層合體的硬化性樹脂層1上的剝離薄膜去除,使露出的硬化性樹脂層1上,與製造例3所形成的硬化性樹脂層3的表面貼合。依此方式,而製得依基材/黏著劑層/熱硬化性樹脂層/紫外線硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(實施例5)
將層合於製造例6所得的支撐層2的第2黏著劑層上之る剝離薄膜去除,使露出的第2黏著劑層的黏著表面,與製造例1所形成的硬化性樹脂層1的表面貼合,而製得依重剝離薄膜/第1黏著劑層/基材/錨層/熱膨脹層/第2黏著劑層/熱硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(比較例1)
將層合於製造例5的支撐層1的黏著劑層上的剝離薄膜去除,使露出的黏著劑層的黏著表面,與製造例4所所形成的熱硬化性樹脂層的表面貼合,而製得依基材/黏著劑層/硬化性樹脂層/剝離薄膜之順序層合的附有剝離薄膜的抗翹曲用層合體。
(比較例2)
使用製造例5的支撐層1。
將實施例1~5及比較例1~2所得的抗翹曲用層合體,依上述測定方法及評估順序進行測定與評估。其結果係如表1所示。
由表1的結果可明確得知,使用硬化性樹脂層的與支撐層為相反側的表面之第1表面的剪切力為20N/(3mm×3mm)以上的作為抗翹曲用層合體的抗翹曲用層合體之實施例1~5中,確認晶片偏移2之評估為良好,無發生晶片偏,且可抑制變形之發生。
另一方面,使用剪切力未達20N/(3mm×3mm)的抗翹曲用層合體之比較例1中,則發生晶片偏移現象。因此,因於比較例1中,晶片保持性發生問題,故於判斷有無變形之前,已被判斷為抗翹曲用積體體的不合格品,故無進行變形之評估。又,於使用不具有硬化性樹脂層,但具有20N/(3mm×3mm)以上的剪切力的黏著層合體之比較例2中,於晶片偏移2之評估雖為基準以上,但發生較實施例1~5大5倍以上的巨大變形。
又,由表1的結果可明確得知,使用硬化性樹脂層的與支撐層為相反側的表面之第1表面之黏著力為1.7N/25mm以上的作為抗翹曲用層合體的抗翹曲用層合體之實施例1~5中,確認晶片偏移1之評估為良好,且未發生晶片偏移,亦可抑制變形的發生。又,實施例4中,於黏著力之測定時,因硬化性樹脂層(I)的第1表面之黏著力過強而造成內襯層被破壞等原因,黏著力雖確認出10N/25mm以上,但正確的數值則無法測定。
另一方面,使用黏著力未達1.7N/25mm的抗翹曲用層合體之比較例1,則發生晶片偏移。又,於使用不具有硬化性樹脂層,但具有1.7N/25mm以上之黏著力的黏著層合體的比較例2中,晶片偏移1之評估雖為基準以上,但如上所述般,仍發生巨大的變形。
(I)‧‧‧硬化性樹脂層
(I’)‧‧‧硬化樹脂層
(I*
)‧‧‧一部份硬化的硬化性樹脂層
(II)‧‧‧支撐層
(II’)‧‧‧膨脹後的支撐層
(V)‧‧‧黏著劑層
(V1)‧‧‧(第1)黏著劑層
(V1-1)‧‧‧第1黏著劑層
(V2)、(V1-2)‧‧‧第2黏著劑層
(X1)、(X1-1)、(X1-2)‧‧‧熱硬化性樹脂層
(X1’)‧‧‧硬化的熱硬化性樹脂層
(X1-1’)‧‧‧硬化的熱硬化性樹脂層
(X2)‧‧‧能量線硬化性樹脂層
(X2’)‧‧‧硬化的能量線硬化性樹脂層
(Y)‧‧‧基材
(Y1)‧‧‧膨脹性基材層
(Y1’)‧‧‧膨脹後的膨脹性基材層
(Y2)‧‧‧非膨脹性基材層
1a、1b、2a、2b、3、4、5‧‧‧抗翹曲用層合體
50‧‧‧支撐體
60‧‧‧密封對象物(半導體晶片)
70‧‧‧成形模
71‧‧‧注入孔
72‧‧‧成形空間
80‧‧‧密封材
81‧‧‧硬化的密封材
85‧‧‧硬化密封體
200‧‧‧附有硬化樹脂層的硬化密封體
P‧‧‧界面
[圖1] 表示本發明之第一態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。
[圖2] 表示本發明之第二態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。
[圖3] 表示本發明之第三態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。
[圖4] 表示本發明之第四態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。
[圖5] 表示本發明之第五態樣的抗翹曲用層合體之構成內容中,該層合體的截面示意圖。
[圖6] 表示製造附有硬化樹脂層的硬化密封體之步驟的截面示意圖。
[圖7] 表示其他的製造附有硬化樹脂層的硬化密封體之步驟的截面示意圖。
(I)‧‧‧硬化性樹脂層
(II)‧‧‧支撐層
(V)‧‧‧黏著劑層
(V1)‧‧‧(第1)黏著劑層
(X1)‧‧‧熱硬化性樹脂層
(Y)‧‧‧基材
(Y1)‧‧‧膨脹性基材層
(Y2)‧‧‧非膨脹性基材層
P‧‧‧界面
Claims (12)
- 一種硬化密封體之抗翹曲用層合體,其特徵為具有包含熱硬化性樹脂層(X1)的硬化性樹脂層(I),與支撐硬化性樹脂層(I)的支撐層(II),熱硬化性樹脂層(X1)為直接層合於支撐層(II),硬化性樹脂層(I)的對測定用被附著體之剪切強度為:使用3mm×3mm的具備鏡面之厚度350μm的矽晶片作為前述測定用被附著體,於溫度70℃下,以130gf、1秒鐘之條件,將前述測定用被附著體的鏡面押壓貼附於前述硬化性樹脂層,於速度200μm/s進行測定之值,為20N/(3mm×3mm)以上且45N/(3mm×3mm)以下,其係於硬化性樹脂層(I)的與支撐層(II)為相反側之表面的第1表面上,以密封材將密封對象物密封而製得者。
- 如請求項1之抗翹曲用層合體,其中,硬化性樹脂層(I)為單層之熱硬化性樹脂層(X1)。
- 如請求項1之抗翹曲用層合體,其中,硬化性樹脂層(I)為包含:位於支撐層(II)側的第1層,與位於前述第1表面側的第2層;前述第1層為,第1熱硬化性樹脂層(X1-1),前述第2層為,相較於第1熱硬化性樹脂層(X1-1),其表面之黏著力為更高的第2熱硬化性樹脂層(X1-2)。
- 如請求項1之抗翹曲用層合體,其中,硬化性樹脂層(I)為包含:位於支撐層(II)側的第1層,與位於前述第1表面側的第2層;前述第1層為,熱硬化性樹脂層(X1-1),前述第2層為,能量線硬化性樹脂層(X2)。
- 如請求項1~4中任一項之抗翹曲用層合體,其中,硬化性樹脂層(I)之厚度為1~500μm。
- 如請求項1~4中任一項之抗翹曲用層合體,其中,支撐層(II)為,具有基材(Y)及黏著劑層(V),基材(Y)及黏著劑層(V)之至少一者為包含膨脹性粒子,前述膨脹性粒子經膨脹處理,而於支撐層(II)與由硬化性樹脂層(I)硬化形成的硬化樹脂層(I’)之界面形成分離。
- 如請求項6之抗翹曲用層合體,其中,基材(Y)為具有包含前述膨脹性粒子之膨脹性基材層(Y1)。
- 如請求項7之抗翹曲用層合體,其中,黏著劑層(V)為非膨脹性之黏著劑層(V1)。
- 如請求項7之抗翹曲用層合體,其中, 基材(Y)為具有非膨脹性基材層(Y2)與膨脹性基材層(Y1),支撐層(II)為依序具有非膨脹性基材層(Y2)、膨脹性基材層(Y1),及黏著劑層(V),黏著劑層(V)與熱硬化性樹脂層(X1)為直接層合者。
- 一種硬化密封體之製造方法,其為使用請求項1~9中任一項之抗翹曲用層合體製造硬化密封體之方法,其特徵為,於前述抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面的一部份,載置密封對象物,將前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面,以熱硬化性的密封材被覆,使前述密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
- 一種硬化密封體之製造方法,其為使用請求項4之抗翹曲用層合體製造硬化密封體之方法,其特徵為,於前述抗翹曲用層合體所具有的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面之能量線硬化性樹脂層(X2)的與前述第1層為相反側之表面的一部份,載置密封對象物,照射能量線使能量線硬化性樹脂層(X2)硬化, 將前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的表面,以熱硬化性密封材被覆,使前述密封材熱硬化,形成包含前述密封對象物的硬化密封體的同時,亦使硬化性樹脂層(I)熱硬化,形成硬化樹脂層(I’),而製得附有硬化樹脂層的硬化密封體。
- 如請求項10或11之硬化密封體之製造方法,其中,將前述密封材沿硬化性樹脂層(I)的前述第1表面進行射出,使前述密封對象物,與該密封對象物的至少周邊部份的硬化性樹脂層(I)的前述第1表面被密封材所被覆。
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