WO2023042840A1 - 仮保護材 - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure (4) is a temporary protective material in any combination with any of the present disclosures (1) to (3), wherein the polyvinyl alcohol resin has a weight average molecular weight of 8000 or more and 150000 or less.
  • the present disclosure (5) is a temporary protective material in any combination with any of the present disclosure (1) to (4), wherein the content of boric acid in the temporary protective material is 0.025% by weight or more and 15% by weight or less. is.
  • the present disclosure (6) is any combination with any of the present disclosure (1) to (5), wherein the content of the structural unit having a polar group in the modified polyvinyl alcohol resin is 1 mol% or more and 20 mol% or less. is a temporary protective material.
  • the modified polyvinyl alcohol-based resin can be produced by saponifying a polymer of a vinyl ester and another unsaturated monomer having a polar group.
  • unsaturated monomers include monomers other than the above vinyl esters and having unsaturated double bonds such as vinyl groups.
  • the polyvinyl alcohol-based resin (A'') may be a mixed resin of a plurality of polyvinyl alcohol-based resins having different compositions, as long as the saponification degree satisfies the above range.
  • boric acid examples include the same ones as in the layer A described above.
  • the thickness of the base material is not particularly limited, but the preferred lower limit is 20 ⁇ m, the more preferred lower limit is 25 ⁇ m, and the preferred upper limit is 250 ⁇ m. If the thickness of the base material is within the above range, the adhesive tape can be excellent in handleability. In addition, if the base material is thin, the base material is deformed during drying by heating, making it difficult to obtain a temporary protective material with a constant thickness. A more preferable lower limit of the thickness of the base material is 50 ⁇ m, and a more preferable upper limit thereof is 125 ⁇ m.
  • the adhesive primer is used as an adhesive primer for a polyvinyl alcohol-based resin for bonding a protective sheet containing a polyvinyl alcohol-based resin as a main component to an electronic substrate.
  • the adhesion primer can be used in the manufacturing process of electronic components such as semiconductor devices and display devices.
  • a polyvinyl alcohol resin PVA-2 was used as the polyvinyl alcohol resin. Further, an aqueous solution for a temporary protective material was prepared by mixing an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin and an aqueous solution of boric acid so that 2.061 parts by weight of boric acid was added to 100 parts by weight of the polyvinyl alcohol-based resin. A temporary protective material was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
  • aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution and an aqueous boric acid solution were mixed so that 0.108 parts by weight of boric acid was added to 100 parts by weight of polyvinyl alcohol-based resin, and defoamed to obtain an aqueous solution for layer B.
  • Example 16 A layer A' was prepared in the same manner as in Example 15, except that in (Preparation of layer A'), the aqueous solution was applied so that the thickness of the layer A' was 60 ⁇ m. Another layer A' was prepared in the same manner. A layer A'' was prepared in the same manner as in Example 15, except that in (preparation of layer A''), the aqueous solution was applied so that the thickness of the layer A'' was 280 ⁇ m. Further, a layer B was produced in the same manner as in Example 15.
  • Layers A' and A'' are peeled off from the PET film, and layers A and A'' are laminated in this order using a laminator and bonded together to form a temporary structure having a two-layer structure of layer A'/layer A''.
  • a protective material was produced.
  • the obtained aqueous solution for layer A′′ was applied onto the non-release-treated surface of a polyethylene terephthalate (PET) film that had been subjected to release treatment on one side so that the thickness after drying was 280 ⁇ m, and the temperature was maintained at 80°C.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the film was dried in a hot air circulating oven to remove water, and an A'' layer was produced on the PET film. Since it is difficult to obtain a predetermined thickness at once, coating and drying were repeated several times to obtain a predetermined thickness.
  • Sd is the degree of saponification (mol%) of the polyvinyl alcohol resin constituting each layer
  • Mw is the weight average molecular weight of the polyvinyl alcohol resin constituting each layer
  • C is boric acid in each layer.
  • the content (% by weight) of Gu is 70 and Gd is 5.

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Abstract

本発明は、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性と接着性とを有し、温水除去性に優れる仮保護材を提供する。 本発明は、ポリビニルアルコール系樹脂及びホウ酸を含有し、前記ポリビニルアルコール系樹脂は極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する、仮保護材である。

Description

仮保護材
本発明は、仮保護材に関する。
半導体等の電子部品の加工時においては、電子部品の取扱いを容易にし、破損しないようにするために、粘着剤組成物を介して電子部品を支持板に固定したり、粘着テープを電子部品に貼付したりして保護することが行われている。例えば、高純度なシリコン単結晶等から切り出した厚膜ウエハを所定の厚さにまで研削して薄膜ウエハとする場合に、粘着剤組成物を介して厚膜ウエハを支持板に接着することが行われる。
このように電子部品に用いる粘着剤組成物や粘着テープには、加工工程中に電子部品を強固に固定できるだけの高い接着性とともに、工程終了後には電子部品を損傷することなく剥離できることが求められる(以下、「高接着易剥離」ともいう)。
高接着易剥離の実現手段として、例えば特許文献1には、ウエハの表面にポリビニルアルコール、ラウリルエーテル硫酸ナトリウム及びα-オレフィンスルホン酸ナトリウムを混合した液体で覆って形成される保護層を配する構成が開示されている。
また、特許文献2には、重合度100~3000、ケン化度70~99モル%のポリビニルアルコール系重合体を含むフィルムを半導体ウエハに貼り合わせるウエハの分割方法が開示されている。
実用新案登録第3221770号公報 特許第5563341号公報
近年、集積回路の高密度化と歩留まり向上を目的として、電子部品の実装では3D実装が行われている。3D実装では、集積回路以外にコンデンサ、半田ボール等の周辺素子がチップ型電子部品の上面、背面等のいたるところに実装される。
3D実装では、工程上の都合等により、上面に集積回路を実装するよりも先に背面側に周辺素子が配置される場合がある。このような場合、上面に集積回路を実装する際に背面側の素子がステージに接触すること等により、チップ型電子部品に傷や破損が生じる恐れがある。このため、背面に先に実装される素子を保護する目的で保護シートが用いられるが、このような保護シートは表面側に集積回路を多層にわたって配置した後に取り除かれる必要がある。
特許文献1及び2のようにポリビニルアルコール系樹脂を用いた場合、温水で容易に除去できるものの、基板との接着性が低く、水への浸漬時や、剥離の力がかかった際に容易に剥離してしまうという問題がある。
本発明は、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性と接着性とを有し、温水除去性に優れる仮保護材を提供することを目的とする。
本開示(1)は、ポリビニルアルコール系樹脂及びホウ酸を含有し、前記ポリビニルアルコール系樹脂は極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する仮保護材である。
本開示(2)は、極性基がアミノ基及びアミド基から選択される少なくとも1種である、本開示(1)の仮保護材である。
本開示(3)は、ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度が70モル%以上100モル%以下である、本開示(1)又は(2)の仮保護材である。
本開示(4)は、ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量が8000以上150000以下である、本開示(1)~(3)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
本開示(5)は、仮保護材におけるホウ酸の含有量が0.025重量%以上15重量%以下である、本開示(1)~(4)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
本開示(6)は、変性ポリビニルアルコール系樹脂における極性基を有する構成単位の含有量が1モル%以上20モル%以下である、本開示(1)~(5)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
本開示(7)は、ポリビニルアルコール系樹脂における、変性ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が5重量%以上100重量%以下である、本開示(1)~(6)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
本開示(8)は、少なくともA層及びB層を含み、前記A層は、ケン化度が70モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A)とホウ酸とを含有し、前記B層は、ポリビニルアルコール系樹脂(B)とホウ酸とを含有し、前記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する、仮保護材である。
本開示(9)は、極性基がアミノ基及びアミド基から選択される少なくとも1種である、本開示(8)の仮保護材である。
本開示(10)は、総厚みに対するB層の厚みが0.1%以上50%以下である、本開示(8)又は(9)の仮保護材である。
本開示(11)は、A層は、少なくともA’層及びA’’層を含み、A’層は、ケン化度が95モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A’)とホウ酸とを含有し、A’’層は、ケン化度が70モル%以上95モル%未満であるポリビニルアルコール系樹脂(A’’)とホウ酸とを含有し、ポリビニルアルコール系樹脂(A’)のケン化度とポリビニルアルコール系樹脂(A’’)のケン化度との差が5モル%以上である、本開示(8)~(10)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
本開示(12)は、A層は、A’層及びA’’層を合計2層以上有し、A’層とA’’層とが互いに積層されている、本開示(11)の仮保護材である。
本開示(13)は、A層の総厚みが100μm以上であり、A層の総厚みに対するA’’層の厚みが50%以上90%以下である、本開示(11)又は(12)の仮保護材である。
本開示(14)は、A層中のホウ酸の含有量が、下記式(1)及び(2)を満たす、本開示(8)~(13)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
本開示(15)は、A’層中のホウ酸の含有量及びA’’層中のホウ酸の含有量が、下記式(1)及び(2)を満たす、本開示(11)~(14)のいずれかとの任意の組み合わせの仮保護材である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、ポリビニルアルコール系樹脂とホウ酸とを含む仮保護材を検討した。本発明者らは、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂とホウ酸とを組み合わせて用いることにより、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護するのに充分な耐水性と接着性とを有し、更に、有機溶剤なしで温水により容易に除去でき、環境負荷の少ない仮保護材とできることを見出し、本発明を完成させるに至った。
<ポリビニルアルコール系樹脂>
本発明の仮保護材は、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
ポリビニルアルコール系樹脂を含有することで、温水により容易に除去可能な仮保護材とすることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有することで、接着性を向上させることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、70モル%以上であることが好ましく、100モル%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、80モル%以上であることがより好ましく、85モル%以上であることが更に好ましく、90モル%以上であることが更により好ましく、95モル%以上であることが特に好ましく、99.9モル%以下であることがより好ましく、99.7モル%以下であることが更に好ましく、99モル%以下であることが特に好ましい。
上記ケン化度は、例えば、JIS K6726に準拠した方法により測定することができる。ケン化度は、ケン化によりビニルアルコール単位に変換され得るビニルエステル単位のうち、実際にビニルアルコール単位に変換されている単位の割合を示す。
上記ケン化度は、例えば、ケン化条件、すなわち加水分解条件を調整することで制御できる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性と温水への溶解性を両立できるという利点がある。
上記重量平均分子量は、9000以上であることがより好ましく、10000以上であることが更に好ましく、14000以上であることが更により好ましく、25000以上であることが特に好ましく、100000以下であることがより好ましく、60000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の数平均分子量(Mn)は、4000以上であることが好ましく、4500以上であることがより好ましく、5000以上であることが好ましく、5500以上であることが更により好ましく、6000以上であることが特に更に好ましく、100000以下であることが好ましく、90000以下であることがより好ましく、70000以下であることが更により好ましく、60000以下であることが更により好ましく、40000以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、6.5以下であることが好ましく、5.5以下であることがより好ましく、5.0以下であることが更に好ましく、4.5以下であることが更により好ましい。
上記重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定すること、ケン化前のポリビニルエステルをGPC法により測定すること、ポリビニルアルコール樹脂を再エステル化して得られたポリビニルエステルをGPC法により測定すること、JIS K6726に準拠して水溶液の粘度を測定すること等により求めることができる。例えば、ポリスチレンを標準とし、TSKgel(東ソー社)、PLgel(AMR社)、KF-806、KF-807(Shodex社)等のカラムを使用することができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度は、180以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、220以上であることが更により好ましく、320以上であることが更により好ましく、560以上であることが特に好ましく、3400以下であることが好ましく、2300以下であることがより好ましく、1360以下であることが更に好ましい。
上記平均重合度は、例えば、ケン化前のポリ酢酸ビニルをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定することやJIS K6726に準拠して水溶液の粘度を測定することで求めることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、上記変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有していればよく、組成が異なる複数の変性ポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂であってもよく、変性ポリビニルアルコール系樹脂と無変性ポリビニルアルコール系樹脂との混合樹脂であってもよい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂が組成の異なる複数のポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂である場合、上記ケン化度は、ポリビニルアルコール系樹脂中の各ポリビニルアルコール系樹脂の含有量(重量%)とケン化度(モル%)とを掛け合わせ100で除したものを合計することで求めることができる。
また、上記混合樹脂の重量平均分子量、数平均分子量、平均重合度についても同様に、ポリビニルアルコール系樹脂中の各ポリビニルアルコール系樹脂の含有量(重量%)とそれぞれの値を掛け合わせ100で除したものを合計することで求めることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
上記極性基としては、アミノ基、アミド基、スルホン酸基、カルボキシル基等が挙げられる。なかでも、アミノ基、アミド基が好ましく、アミノ基がより好ましい。
上記極性基がアミノ基である場合、上記アミノ基を有する構成単位としては、下記式(3)で表される構成単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
上記式(3)中、Rは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基、R及びRは水素原子又は炭素数1~10のアルキル基を表す。
上記炭素数1~10のアルキレン基としては、直鎖状アルキレン基、分岐鎖状アルキレン基、環状アルキレン基が挙げられる。
上記直鎖状アルキレン基としては、メチレン基、ビニレン基、n-プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基等が挙げられる。
上記分岐鎖状アルキレン基としては、メチルメチレン基、メチルエチレン基、1-メチルペンチレン基、1,4-ジメチルブチレン基等が挙げられる。
上記環状アルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。
なかでも、直鎖状アルキレン基が好ましく、メチレン基、ビニレン基、n-プロピレン基がより好ましく、メチレン基、ビニレン基が更に好ましい。
上記炭素数1~10のアルキル基としては、上記炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、2,2-ジメチルプロピル基、1,1,3,3-テトラメチルブチル基、2-エチルヘキシル基等の分岐状アルキル基、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基等が挙げられる。
上記極性基がアミド基である場合、上記アミド基を有する構成単位としては、下記式(4)で表される構成単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
上記式(4)中、Rは炭素数1~10のアルキレン基、Rは炭素数1~10のアルキル基を表す。
炭素数1~10のアルキレン基、炭素数1~10のアルキル基としては、上記式(3)中のR~Rと同様のものが挙げられる。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂における上記極性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが更に好ましい。
上記極性基を有する構成単位の含有量は、例えば、NMRにより測定することができる。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、70モル%以上であることが好ましく、100モル%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、80モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましく、95モル%以上であることが特に好ましく、99.9モル%以下であることがより好ましく、99.7モル%以下であることが更に好ましく、99モル%以下であることが特に好ましい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性と温水への溶解性を両立できるという利点がある。
上記重量平均分子量は、10000以上であることがより好ましく、14000以上であることが更に好ましく、25000以上であることが特に好ましく、100000以下であることがより好ましく、60000以下であることが更に好ましい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂の数平均分子量(Mn)は、5000以上であることが好ましく、5500以上であることがより好ましく、6000以上であることが更に好ましく、100000以下であることが好ましく、70000以下であることがより好ましく、40000以下であることが更に好ましい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、6.5以下であることが好ましく、5.5以下であることがより好ましく、4.5以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂における上記極性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂が組成の異なる複数のポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂である場合、上記極性基を有する構成単位の含有量は、ポリビニルアルコール系樹脂中の各ポリビニルアルコール系樹脂の含有量(重量%)と極性基を有する構成単位の含有量(モル%)とを掛け合わせ100で除したものを合計することで求めることができる。
本発明の仮保護材におけるポリビニルアルコール系樹脂に含有される上記変性ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、5重量%以上であることが好ましく、25重量%以上であることがより好ましく、50重量%以上であることが更に好ましく、85重量%以上であることが特に好ましい。上限は100重量%以下であるが、含有量の上限は特に限定されるものではなく、力学特性の改良や被保護部材に貼り合わせる際の被保護部材表面の凹凸への変形性、追従性等、それぞれの目的に応じて、未変性のポリビニルアルコール系樹脂、極性基を有しない変性ポリビニルアルコール系樹脂等を配合することによって決定されるべきものである。
本発明の仮保護材におけるポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。上記上限としては、通常100重量%未満であるが、例えば、99.975重量%以下が好ましく、99.9重量%以下がより好ましいが、特に限定されるものではない。
上記ポリビニルアルコール系樹脂は、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをケン化、すなわち加水分解することにより得られる。ケン化触媒としては、一般にアルカリ又は酸が用いられる。
上記ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。
ビニルエステルの重合方法は特に限定されないが、例えば、溶液重合法、塊状重合法及び懸濁重合法等が挙げられる。
上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、2-エチルヘキシルペルオキシジカーボネート(Tianjin McEIT社製「TrigonoxEHP」)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ-n-ブチルペルオキシジカーボネート、ジ-セチルペルオキシジカーボネート及びジ-s-ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
また、上記変性ポリビニルアルコール系樹脂は、ビニルエステルと極性基を有する他の不飽和モノマーとの重合体をケン化することで作製することができる。
他の不飽和モノマーとしては、上記ビニルエステル以外のモノマーであって、ビニル基等の不飽和二重結合を有するモノマーが挙げられる。具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステル、(メタ)アクリルアミド類、N-ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、ビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニル、スルホン酸基含有化合物、アミノ基含有化合物等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル類としては、(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i-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、及び(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステルとしては、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、メチレンマロン酸及びその塩、メチレンマロン酸エステルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、アクリルアミド、n-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等が挙げられる。N-ビニルアミド類としては、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル及びn-ブチルビニルエーテル等が挙げられる。
ニトリル類としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
スルホン酸基含有化合物としては、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸などの(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸及びその塩、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩などが挙げられる。
アミノ基含有化合物としては、アリルアミン、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等が挙げられる。
<ホウ酸>
本発明の仮保護材は、ホウ酸を含有する。
上記ホウ酸を含有することにより、加熱することによってポリビニルアルコール系樹脂に架橋構造等が形成され、充分な耐水性、耐熱性を有する仮保護材とすることができる。
ホウ酸としては、オルトホウ酸、メタホウ酸、テトラホウ酸等が挙げられる。
また、上記ホウ酸には、ホウ酸の塩も含まれる。上記ホウ酸の塩としては、ホウ砂、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、ピペラジン、ピロリジン等の有機アミン塩等が挙げられる。
これらのホウ酸は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の仮保護材における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.05重量%以上であることがより好ましく、0.1重量%以上であることが更に好ましく、0.15重量%以上であることが特に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましく、1重量%以下であることが特に好ましい。
本発明の仮保護材における上記ホウ酸の含有量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、0.025重量部以上であることが好ましく、0.05重量部以上であることがより好ましく、0.1重量部以上であることが更に好ましく、0.15重量部以上であることが特に好ましく、17.6重量部以下であることが好ましく、5.3重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることが更に好ましい。
別の態様の本発明の仮保護材は、少なくともA層及びB層を含み、前記A層は、ケン化度が70モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A)とホウ酸を含有し、前記B層は、ポリビニルアルコール系樹脂(B)とホウ酸を含有し、前記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、極性基を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
すなわち、別の態様の本発明の仮保護材は、上述した本発明の仮保護材をB層とした構成を有する。
上記構成を有することで、耐水性、接着性、温水除去性に加えて、半導体基板上の部品に追従できる変形性を向上させることができる。
<A層>
上記A層は、ケン化度が70モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A)を含有する。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)を含有することで、温水除去性をより向上させることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)のケン化度は、70モル%以上、100モル%以下である。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、80モル%以上であることが好ましく、85モル%以上であることがより好ましく、99.7モル%以下であることが好ましく、99モル%以下であることがより好ましい。
上記ケン化度は、例えば、JIS K6726に準拠した方法により測定することができる。ケン化度は、ケン化によりビニルアルコール単位に変換され得るビニルエステル単位のうち、実際にビニルアルコール単位に変換されている単位の割合を示す。
上記ケン化度は、例えば、ケン化条件、すなわち加水分解条件を調整することで制御できる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、高い耐水性と温水に対する溶解性を両立できる。
上記重量平均分子量は、9000以上であることがより好ましく、10000以上であることが更に好ましく、100000以下であることがより好ましく、50000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)の数平均分子量(Mn)は、4000以上であることが好ましく、4500以上であることがより好ましく、5000以上であることが更に好ましく、90000以下であることが好ましく、60000以下であることがより好ましく、40000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、5.0以下であることが好ましく、3.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。
上記重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定すること、ケン化前のポリビニルエステルをGPC法により測定すること、ポリビニルアルコール樹脂を再エステル化して得られたポリビニルエステルをGPC法により測定すること、JIS K6726に準拠して水溶液の粘度を測定すること等により求めることができる。例えば、ポリスチレンを標準とし、TSKgel(東ソー社)、PLgel(AMR社)、KF-806、KF-807(Shodex社)等のカラムを使用することができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)の平均重合度は、180以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、220以上であることが更に好ましく、3400以下であることが好ましく、2300以下であることがより好ましく、1200以下であることが更に好ましい。
上記平均重合度は、例えば、ケン化前のポリ酢酸ビニルをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定することやJIS K6726に準拠して水溶液の粘度を測定することで求めることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)は、ビニルエスエル単位、ビニルアルコール単位以外のアミド基、アミノ基を除く他の構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、スルホン酸基、ピロリドン環基、カルボキシル基等の親水性基等の変性基によって変性されたものが挙げられる。なお、これらの親水性基は、上記官能基に加えて、これらのナトリウム塩、カリウム塩等の塩も含む。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)における変性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)が組成の異なる複数のポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂である場合、上記ケン化度は、ポリビニルアルコール系樹脂(A)中の各ポリビニルアルコール系樹脂の含有量(重量%)とケン化度(モル%)とを掛け合わせ100で除したものを合計することで求めることができる。
また、上記混合樹脂の重量平均分子量、数平均分子量、平均重合度、変性基を有する構成単位の含有量についても同様に、ポリビニルアルコール系樹脂中の各ポリビニルアルコール系樹脂の含有量(重量%)とそれぞれの値を掛け合わせ100で除したものを合計することで求めることができる。
上記A層における上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。上記上限としては、通常100重量%未満であるが、例えば、99.975重量%以下が好ましく、99.9重量%以下がより好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)は、従来公知の方法に従って、ビニルエステルを重合してポリマーを得た後、ポリマーをケン化、すなわち加水分解することにより得られる。ケン化触媒としては、一般にアルカリ又は酸が用いられる。
上記ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル及び安息香酸ビニル等が挙げられる。
ビニルエステルの重合方法は特に限定されないが、例えば、溶液重合法、塊状重合法及び懸濁重合法等が挙げられる。
上記ビニルエステルを重合する際に用いる重合触媒としては、例えば、2-エチルヘキシルペルオキシジカーボネート(Tianjin McEIT社製「TrigonoxEHP」)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、t-ブチルペルオキシネオデカノエート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルペルオキシジカーボネート、ジ-n-ブチルペルオキシジカーボネート、ジ-セチルペルオキシジカーボネート及びジ-s-ブチルペルオキシジカーボネート等が挙げられる。上記重合触媒は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)は、ビニルエステルと他の不飽和モノマーとの重合体をケン化したものであってもよい。
他の不飽和モノマーとしては、上記ビニルエステル以外のモノマーであって、ビニル基等の不飽和二重結合を有するモノマーが挙げられる。具体的には、例えば、オレフィン類、(メタ)アクリル酸及びその塩、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステル、(メタ)アクリルアミド類、N-ビニルアミド類、ビニルエーテル類、ニトリル類、ハロゲン化ビニル類、アリル化合物、ビニルシリル化合物、酢酸イソプロペニル、スルホン酸基含有化合物、アミノ基含有化合物等が挙げられる。
オレフィン類としては、エチレン、プロピレン、1-ブテン及びイソブテン等が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステル類としては、(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i-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、及び(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸以外の不飽和酸類、その塩及びエステルとしては、マレイン酸及びその塩、マレイン酸エステル、イタコン酸及びその塩、イタコン酸エステル、メチレンマロン酸及びその塩、メチレンマロン酸エステルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、アクリルアミド、n-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等が挙げられる。N-ビニルアミド類としては、N-ビニルピロリドン等が挙げられる。ビニルエーテル類としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエーテル、i-プロピルビニルエーテル及びn-ブチルビニルエーテル等が挙げられる。
ニトリル類としては、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。ハロゲン化ビニル類としては、塩化ビニル及び塩化ビニリデン等が挙げられる。アリル化合物としては、酢酸アリル及び塩化アリル等が挙げられる。ビニルシリル化合物としては、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
スルホン酸基含有化合物としては、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸などの(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸及びその塩、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩などが挙げられる。
アミノ基含有化合物としては、アリルアミン、ポリオキシエチレンアリルアミン、ポリオキシプロピレンアリルアミン、ポリオキシエチレンビニルアミン、ポリオキシプロピレンビニルアミン等が挙げられる。
上記A層は、ホウ酸を含有する。
上記ホウ酸を含有することにより、加熱することによってポリビニルアルコール系樹脂(A)に架橋構造等が形成され、充分な耐水性、耐熱性を有する仮保護材とすることができる。
上記ホウ酸としては、上述したものと同様のものを用いることができる。
上記A層における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.25重量%以上であることがより好ましく、0.4重量%以上であることが更に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。
上記A層における上記ホウ酸の含有量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)100重量部に対して、0.025重量部以上であることが好ましく、0.25重量部以上であることがより好ましく、0.4重量部以上であることが更に好ましく、17.6重量部以下であることが好ましく、11.1重量部以下であることがより好ましく、5.3重量部以下であることが更に好ましい。
上記A層における上記ホウ酸の含有量は、下記式(1)及び(2)を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
また、上記式(1)及び(2)中、Guは180℃で30分間加熱した後の仮保護材を35℃の水中に浸漬した際の仮保護材のゲル分率について、所望の耐水性を発揮し得るのに充分なゲル分率の値を意味し、好ましくは80、より好ましくは90である。Gdは180℃で30分間加熱した後の仮保護材を80℃の水中に浸漬した際の仮保護材のゲル分率について、所望の温水除去性を発揮し得るのに充分なゲル分率の値を意味し、好ましくは3.5、より好ましくは2である。
上記式(1)及び(2)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により容易に除去できる仮保護材とすることができる。
また、上記A層における上記ホウ酸の含有量は、下記式(5)及び(6)を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
上記式(5)及び(6)中、Sdは各層におけるポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層におけるポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表す。
上記式(5)及び(6)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により更に容易に除去できる仮保護材とすることができる。
上記A層は、少なくともA’層及びA’’層を含み、A’層は、ケン化度が95モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A’)とホウ酸とを含有し、A’’層は、ケン化度が70モル%以上95モル%未満であるポリビニルアルコール系樹脂(A’’)とホウ酸とを含有し、ポリビニルアルコール系樹脂(A’)のケン化度とポリビニルアルコール系樹脂(A’’)のケン化度との差が5モル%以上であることが好ましい。
<A’層>
上記A’層は、ケン化度が95モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A’)を含有することが好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)を含有することで、温水により容易に除去可能な仮保護材とすることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)のケン化度は、95モル%以上であることが好ましく、100モル%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、96.5モル%以上であることがより好ましく、98モル%以上であることが更に好ましく、99.7モル%以下であることがより好ましく、99モル%以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、高い耐水性と温水に対する溶解性を両立できる。
上記重量平均分子量は、9000以上であることがより好ましく、10000以上であることが更に好ましく、100000以下であることがより好ましく、50000以下であることが更に好ましく、40000以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)の数平均分子量(Mn)は、4000以上であることが好ましく、4500以上であることがより好ましく、5000以上であることが更に好ましく、90000以下であることが好ましく、60000以下であることがより好ましく、30000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、5.0以下であることが好ましく、3.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)の平均重合度は、180以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、220以上であることが更に好ましく、3400以下であることが好ましく、2300以下であることがより好ましく、1200以下であることが更に好ましく、700以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)は、上記ケン化度の範囲を満たす限り、組成が異なる複数のポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂であってもよい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)はビニルエスエル単位、ビニルアルコール単位以外のアミノ基、アミド基を除く他の構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、スルホン酸基、ピロリドン環基、カルボキシル基等の親水性基等の変性基によって変性されたものが挙げられる。なお、これらの親水性基は、上記官能基に加えて、これらのナトリウム塩、カリウム塩等の塩も含む。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)における変性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが更に好ましい。
上記A’層における上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。上記上限としては、通常100重量%未満であるが、例えば、99.975重量%以下が好ましく、99.9重量%以下がより好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)を作製する方法としては、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)と同様の方法が挙げられる。
上記A’層は、ホウ酸を含有する。
上記ホウ酸を含有することにより、加熱することによってポリビニルアルコール系樹脂(A’)に架橋構造等が形成され、充分な耐水性、耐熱性を有する仮保護材とすることができる。
ホウ酸としては、上記A層と同様のものが挙げられる。
上記A’層における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.25重量%以上であることがより好ましく、0.4重量%以上であることが更に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。
上記A’層における上記ホウ酸の含有量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)100重量部に対して、0.025重量部以上であることが好ましく、0.25重量部以上であることがより好ましく、0.4重量部以上であることが更に好ましく、17.6重量部以下であることが好ましく、11.1重量部以下であることがより好ましく、5.3重量部以下であることが更に好ましい。
上記A’層における上記ホウ酸の含有量は、上記式(1)及び(2)を満たすことが好ましい。
上記式(1)及び(2)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により容易に除去できる仮保護材とすることができる。
また、上記A’層における上記ホウ酸の含有量は、上記式(5)及び(6)を満たすことが好ましい。
上記式(5)及び(6)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により更に容易に除去できる仮保護材とすることができる。
<A’’層>
上記A’’層は、ケン化度が70モル%以上95モル%未満であるポリビニルアルコール系樹脂(A’’)を含有することが好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)を含有することで、温水により容易に除去可能な仮保護材とすることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)のケン化度は、70モル%以上であることが好ましく、95モル%未満であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、80モル%以上であることがより好ましく、85モル%以上であることが更に好ましく、93モル%以下であることがより好ましく、90モル%以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’)のケン化度と上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)のケン化度との差は5モル%以上であることが好ましい。
上記関係を満たすことで、耐水性とラミネート時の変形性とを両立させることができる。
上記ケン化度の差は6.5モル%以上であることがより好ましく、8モル%以上であることが更に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、高い耐水性と温水に対する溶解性を両立できる。
上記重量平均分子量は、10000以上であることがより好ましく、14000以上であることが更に好ましく、100000以下であることがより好ましく、50000以下であることが更に好ましく、40000以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)の数平均分子量(Mn)は、4000以上であることが好ましく、4500以上であることがより好ましく、5000以上であることが更に好ましく、90000以下であることが好ましく、60000以下であることがより好ましく、30000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、5.0以下であることが好ましく、3.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)の平均重合度は、180以上であることが好ましく、220以上であることがより好ましく、310以上であることが更に好ましく、3400以下であることが好ましく、2300以下であることがより好ましく、1200以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)は、ビニルエスエル単位、ビニルアルコール単位以外のアミノ基、アミド基を除く他の構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂であってもよい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂としては、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)と同様のものが挙げられる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)における変性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが特に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)は、上記ケン化度の範囲を満たす限り、組成が異なる複数のポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂であってもよい。
上記A’’層における上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。上記上限としては、通常100重量%未満であるが、例えば、99.975重量%以下が好ましく、99.9重量%以下がより好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)を作製する方法としては、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A)と同様の方法において、ケン化条件を調整する方法が挙げられる。
上記A’’層は、ホウ酸を含有する。
上記ホウ酸を含有することにより、加熱することによってポリビニルアルコール系樹脂(A’’)に架橋構造等が形成され、充分な耐水性、耐熱性を有する仮保護材とすることができる。
ホウ酸としては、上記A層と同様のものが挙げられる。
上記A’’層における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.25重量%以上であることがより好ましく、0.4重量%以上であることが更に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましい。
上記A’’層における上記ホウ酸の含有量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)100重量部に対して、0.025重量部以上であることが好ましく、0.25重量部以上であることがより好ましく、0.4重量部以上であることが更に好ましく、17.6重量部以下であることが好ましく、11.1重量部以下であることがより好ましく、5.3重量部以下であることが更に好ましい。
上記A’’層における上記ホウ酸の含有量は、上記式(1)及び(2)を満たすことが好ましい。
上記式(1)及び(2)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により容易に除去できる仮保護材とすることができる。
また、上記A’’層における上記ホウ酸の含有量は、上記式(5)及び(6)を満たすことが好ましい。
上記式(5)及び(6)を満たすことで、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性を有し、かつ、温水により更に容易に除去できる仮保護材とすることができる。
上記A’’層は、必要に応じて、貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)等のその他の成分を含んでいてもよいが、ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)及びホウ酸からなることが好ましい。
上記A層が上記A’層、A’’層を有する場合、上記A’層、A’’層に加えて、ポリビニルアルコール系樹脂からなる層等の他の構成を有する層を有していてもよいが、A’層及びA’’層からなることが好ましい。
上記A層の総厚みは、特に限定されないが100μm以上であることが好ましい。
上記範囲とすることで、部品実装面を保護する機能を充分に果たすことができる。
上記総厚みは、150μm以上であることがより好ましく、200μm以上であることが更に好ましく、300μm以上であることが特に好ましく、1000μm以下であることが好ましく、700μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることが更に好ましい。本件の仮保護材の厚みが厚いと、貼り合わせ時の作業性や温水での易溶解性が低下する傾向にあり、薄いと被保護材の凸部が突出してしまい保護性能自体が低下するため、本発明の仮保護材の厚みや形状は、被保護材の形状、凹凸の大きさ等も考慮して適宜決定される。
上記A層において、総厚みに対する上記A’’層の厚みは50%以上であることが好ましく、90%以下であることが好ましい。
総厚みに対する上記A’’層の厚みが上記範囲であると、耐水性とラミネート性を両立することができる。
上記総厚みに対する上記A’’層の厚みは、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることが更に好ましく、86%以下であることがより好ましく、80%以下であることが更に好ましい。
なお、上記A層が複数のA’’層を有する場合、上記A’’層の厚みは、複数のA’’層の厚みの合計を意味する。
また、上記A層がA’層及びA’’層を有する場合、上記A層は少なくともA’層及びA’’層の2層を有するものであればよく、A’層及びA’’層を合計2層以上有することが好ましい。
また、上記A層がA’層及びA’’層を有する場合、上記A層は少なくともA’層及びA’’層を有していればよく、A’層とA’’層との間に他の層を有していてもよいが、A’層とA’’層とが互いに積層されたものであることが好ましい。なお、A’層とA’’層とが互いに積層されているとは、A’層とA’’層とが他の層を介さず直接積層されていることを意味する。
すなわち、上記A層は、A’層/A’’層の2層構造、A’層/A’’層/A’層、A’’層/A’層/A’’層等の3層構造、A’層/A’’層/A’層/A’’層等の4層構造以上の構造であってよい。また、上記A層が3層以上の構造を有する場合、A’層同士、A’’層同士は同じ配合であってもよく、異なる配合であってもよい。但し、A’層が最外層にあることがより好ましい。
<B層>
別の態様の本発明の仮保護材は、ポリビニルアルコール系樹脂(B)とホウ酸とを含有するB層を含有する。
ポリビニルアルコール系樹脂(B)を含有することで、温水により容易に除去可能な仮保護材とすることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有することで、接着性を向上させることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)のケン化度は、70モル%以上であることが好ましく、100モル%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性を充分に高めることができる。
上記ケン化度は、80モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることが更に好ましく、95モル%以上であることが特に好ましく、99.9モル%以下であることが好ましく、99.7モル%以下であることが更に好ましく、99モル%以下であることが特に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)は、8000以上であることが好ましく、150000以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、耐水性と温水への溶解性を両立できる。
上記重量平均分子量は、10000以上であることがより好ましく、14000以上であることが更に好ましく、25000以上であることが特に好ましく、100000以下であることがより好ましく、60000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の数平均分子量(Mn)は、5000以上であることが好ましく、5500以上であることがより好ましく、6000以上であることが更に好ましく、100000以下であることが好ましく、70000以下であることがより好ましく、40000以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、1.2以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.6以上であることが更に好ましく、6.5以下であることが好ましく、5.5以下であることがより好ましく、4.5以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の平均重合度は、180以上であることが好ましく、220以上であることがより好ましく、320以上であることが更に好ましく、560以上であることが特に好ましく、3400以下であることが好ましく、2300以下であることがより好ましく、1360以下であることが更に好ましい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、上記変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有していればよく、組成が異なる複数の変性ポリビニルアルコール系樹脂の混合樹脂であってもよく、変性ポリビニルアルコール系樹脂と無変性ポリビニルアルコール系樹脂との混合樹脂であってもよい。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有することが好ましい。
上記極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂としては、上述した本発明の仮保護材における変性ポリビニルアルコール系樹脂と同様のものを用いることができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)における上記極性基を有する構成単位の含有量は、1モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることが特に好ましく、20モル%以下であることが好ましく、15モル%以下であることがより好ましく、12モル%以下であることが特に好ましい。上記極性基を有する構成単位の含有量は、例えば、NMRにより測定することができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)における、上記変性ポリビニルアルコール系樹脂の含有量は、5重量%以上であることが好ましく、25重量%以上であることがより好ましく、50重量%以上であることが更に好ましく、85重量%以上であることが特に好ましい。上限は100重量%以下であるが、含有量の上限は特に限定されるものではなく、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。
上記B層における上記ポリビニルアルコール系樹脂(B)の含有量は、50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。上記上限としては、通常100重量%未満であるが、例えば、99.975重量%以下が好ましく、99.9重量%以下がより好ましい。
上記変性ポリビニルアルコール系樹脂を作製する方法としては、上述した本発明の仮保護材における変性ポリビニルアルコール系樹脂を作製する方法と同様の方法を用いることができる。
上記B層は、ホウ酸を含有する。
上記ホウ酸を含有することにより、加熱することによってポリビニルアルコール系樹脂(B)に架橋構造等が形成され、充分な耐水性、耐熱性を有する仮保護材とすることができる。
ホウ酸としては、上記A層と同様のものが挙げられる。
上記B層における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.04重量%以上であることがより好ましく、0.05重量%以上であることが更に好ましく、0.1重量%以上であることが特に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましく、1重量%以下であることが特に好ましい。
上記B層における上記ホウ酸の含有量は、上記ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対して、0.025重量部以上であることが好ましく、0.05重量部以上であることがより好ましく、0.1重量部以上であることが更に好ましく、17.6重量部以下であることが好ましく、5.3重量部以下であることがより好ましく、1重量部以下であることが更に好ましい。
別の態様の本発明の仮保護材は、必要に応じて、貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)等のその他の成分を含んでいてもよいが、ポリビニルアルコール系樹脂及びホウ酸からなることが好ましい。
また、上記その他の成分はA層に含まれていてもよく、B層に含まれていてもよい。また、上記A層が少なくともA’層及びA’’層を含む構成である場合、上記その他の成分はA’層に含まれていてもよく、A’’層に含まれていてもよい。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、加熱後に35℃の水中にて15分間超音波振動を印加した際のゲル分率が70重量%以上であることが好ましい。
上記ゲル分率が70重量%以上であると、半導体基板の実装工程において、部品実装面を保護する機能を充分に果たすことができる。
上記ゲル分率は、80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましく、通常100重量%以下である。
上記加熱条件としては、例えば、180℃で30分間加熱することが好ましく、具体的には、温度180℃の温風循環式オーブンに仮保護材を30分間静置する方法を用いることができる。
上記ゲル分率は、例えば、フィルム状に成形した上記仮保護材を180℃で30分間加熱した後、35℃の水中に浸漬して超音波洗浄機等を用いて攪拌して溶解し、次いで、未溶解成分の重量を測定して、浸漬前の仮保護材の重量に対する未溶解成分の重量の割合を算出することで求めることができる。なお、印加する超音波の周波数は洗浄性や洗浄対象物へのダメージ等を考慮して適宜選択される。一例として45kHzが挙げられる。より低い周波数では、洗浄力は向上するものの、被洗浄物への負荷が増大し、逆により高い周波数では洗浄力はやや低下するものの被洗浄物への負荷は減少する。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、加熱後に80℃の水中に15分間浸漬した際のゲル分率が5重量%以下であることが好ましい。
上記ゲル分率が5重量%以下であると、有機溶剤を用いることなく、温水により容易に仮保護材を除去できる。
上記ゲル分率は、3.5重量%以下であることが好ましく、2重量%以下であることがより好ましく、通常0重量%以上である。
上記加熱条件としては、例えば、180℃で30分間加熱することが好ましく、具体的には、温度180℃の温風循環式オーブンに仮保護材を30分間静置する方法を用いることができる。
上記ゲル分率は、例えば、フィルム状に成形した上記仮保護材を180℃で30分間加熱した後、80℃の水中に15分間浸漬して溶解し、次いで、未溶解成分の重量を測定して、浸漬前の仮保護材の重量に対する未溶解成分の重量の割合を算出することで求めることができる。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材の形状は特に限定されず、例えば、フィルム状、シート状、板状、粉状、粒上、フレーク状、ペレット状等が挙げられる。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材の厚みは特に限定されないが、100μm以上であることが好ましく、150μm以上であることがより好ましく、200μm以上であることが更に好ましく、300μm以上であることが特に好ましく、1000μm以下であることが好ましく、700μm以下であることがより好ましく、500μm以下であることが更に好ましい。
仮保護材の厚みが厚いと、貼り合わせ時の作業性や温水での易溶解性が低下する傾向にあり、薄いと被保護材の凸部が突出してしまい保護性能自体が低下するため、上記仮保護材の厚みや形状は、被保護材の形状、凹凸の大きさ等も考慮して適宜決定される。
また、別の態様の本発明の仮保護材において、上記仮保護材の総厚みに対する上記B層の厚みは0.1%以上であることが好ましく、50%以下であることが好ましい。
総厚みに対する上記B層の厚みが上記範囲であると、A層の仮保護材の特性を損なうことなく電子基板や半導体基板への接着性を向上することができる。
上記総厚みに対する上記B層の厚みは、1%以上であることがより好ましく、5%以上であることが更に好ましく、20%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましい。
なお、別の態様の本発明の仮保護材が複数のB層を有する場合、上記B層の厚みは、複数のB層の厚みの合計を意味する。
また、別の態様の本発明の仮保護材において、上記A層の厚みと上記B層の厚みの比(A層の厚み/B層の厚み)は1以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましく、9以上であることが特に好ましく、1000以下であることが好ましく、100以下であることがより好ましく、20以下であることが特に好ましい。
なお、上記A層の厚みは、複数のA層の厚みの合計を意味する。すなわち、A層がA’層及びA’’層を有する場合、A層の厚みは、A’層の厚み、A’’層の厚みの合計を意味する。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、電子基板に貼り付けて100℃で30分間加熱した後の90°剥離試験による接着強度が100N/m以上であることが好ましく、200N/m以上であることがより好ましく、350N/m以上であることが更に好ましく、500N/m以上であることが特に好ましい。また、上限は特に限定されず、接着強度が高ければ高いほどよい。通常の保護材等であれば、後に剥離する必要から接着力に上限を設けることが一般的ではあるが、上記仮保護材は温水にて容易に除去できるため剥離の際に被保護物から物理的に剥がす必要がなく、被保護物を痛める心配がなく接着力が高くても問題を生じない。
上記90°剥離試験による接着強度は、例えば、以下の方法により測定できる。
まず、45mm幅の仮保護材を、室温23℃、相対湿度50%の環境下、72時間調湿する。その後、電子基板に水を塗布し、塗布面に仮保護材をセットする。更に、100℃×30分、0.5MPaの条件にて圧着し、更に、温度23度、相対湿度50%の環境下で72時間静置して、調湿する。その後、図1に示すように電子基板に接着された仮保護材を1cm幅に切断し、5mm/分の速度で剥離して接着強度を測定する。
本発明の仮保護材を製造する方法は特に限定されず、例えば、以下のような方法が挙げられる。
まず、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを調製し、これらをホウ酸濃度が所定の範囲となるように混合して、仮保護材水溶液を作製する。次いで、基材上に仮保護材水溶液を塗工し、乾燥させて仮保護材を作製する。
また、別の態様の本発明の仮保護材を製造する方法としては、例えば、以下のような方法が挙げられる。
まず、ポリビニルアルコール系樹脂(A)水溶液とホウ酸水溶液とを調製し、これらを混合して、A層用水溶液を作製する。次いで、基材上にA層用水溶液を塗工し、乾燥させてA層を作製する。更に、ポリビニルアルコール系樹脂(B)水溶液とホウ酸水溶液とを調製し、これらを混合して、B層用水溶液を作製する。次いで、基材上にB層用水溶液を塗工し、乾燥させてB層を作製する。得られたA層及びB層を基材から剥離してラミネーターを用いて積層してA層及びB層を有する仮保護材を作製する。
また上記A層がA’層、A’’層を有する場合、ポリビニルアルコール系樹脂(A’)水溶液とホウ酸水溶液とを調製し、これらを混合して、A’層用水溶液を作製する。次いで、基材上にA’層用水溶液を塗工し、乾燥させてA’層を作製する。更に、ポリビニルアルコール系樹脂(A’’)水溶液とホウ酸水溶液とを調製し、これらを混合して、A’’層用水溶液を作製する。次いで、基材上にA’’層用水溶液を塗工し、乾燥させてA’’層を作製する。得られたA’層及びA’’層を基材から剥離してラミネーターを用いて積層してA’層及びA’’層を有するA層を作製する。
また、複数のA層、B層を作製し、これらを交互に積層して仮保護材を作製してもよい。
その他、基材上にA層を作製した後、A層上にB層用水溶液を塗工して乾燥させてB層を作製して仮保護材を作製してもよいし、A’層上にA’’層用水溶液を塗工して乾燥させてA’’層を作製して仮保護材を作製してもよい。
上記基材を構成する材料は特に限定されないが、耐熱性を有する材料であることが好ましい。耐熱性を持つ材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。なかでも、耐熱性に優れることから、ポリイミドが好ましい。また、乾燥後、上記仮保護材を剥離する必要があるため、基材表面には必要に応じて弱い離型処理を施しておくことが好ましい。
上記塗工する方法としては、例えば、キャスト法、ロールコーティング法、リップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーンコーティング法、ファウンテンコーティング法、ディッピング法、スプレー法等が挙げられる。
上記乾燥する方法としては、例えば、自然乾燥する方法、ポリビニルアルコール系樹脂のガラス転移温度以下の温度で加熱乾燥する方法等が挙げられる。
上記基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は20μm、より好ましい下限は25μm、好ましい上限は250μmである。上記基材の厚みが上記範囲内であれば、取り扱い性に優れる粘着テープとすることができる。また、基材が薄いと加熱乾燥時に基材が変形してしまい一定の厚みの仮保護材を得ることが難しくなる。上記基材の厚みの更に好ましい下限は50μm、より好ましい上限は125μmである。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材の用途は特に限定されないが、半導体装置、表示装置等の電子部品の製造工程に用いることが好ましい。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、半導体基板の実装工程において、高温でも剥離が生じにくく、実装工程終了後には、温水により容易に除去でき、電子部品の汚染を防止できる。
また、別の態様の本発明の仮保護材は、更に、変形性に優れ、半導体基板の実装工程において、部品実装面に追従して充分な保護機能を発揮することができる。
本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、半導体基板の実装工程において部品実装面に貼り付けることで部品実装面を保護することができる。
また、本発明の仮保護材及び別の態様の本発明の仮保護材は、半導体基板の実装工程において部品実装面に貼り付けた後、加熱処理することによって架橋を促進し、耐水性を向上させることができる。
上記加熱条件について、加熱処理温度は130℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、160℃以上が更に好ましく、190℃以下が好ましく、185℃以下がより好ましく、180℃以下が更に好ましい。また、加熱処理時間は5分以上が好ましく、15分以上がより好ましく、60分以下が好ましく、45分以下がより好ましく、30分以下が更に好ましい。
但し、処理温度が低い場合は加熱処理時間を長めにすることが好ましく、処理温度が高い場合は逆に加熱処理時間を短めにすることが好ましい。
加熱処理時間及び加熱処理時間は被保護物の形状や熱容量、耐熱性等や必要とする耐水性、耐熱性、易溶解性等を考慮して適宜選択することができる。
また、本発明の仮保護材又は別の態様の本発明の仮保護材と水を含む溶媒とを混合してポリビニルアルコール系樹脂用の接着用プライマーとすることができる。
上記接着用プライマーは、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂、ホウ酸及び水を含む溶剤を含有するものである。
なお、本発明の仮保護材又は別の態様の本発明の仮保護材からホウ酸を除いた極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂及び水を含む溶剤を含有するものも接着性向上効果を発揮するため接着用プライマーとして用いることができるが、加熱処理による耐水性向上効果は得られず、高い耐水性を発揮することはできない。
上記接着用プライマーは、不揮発成分における上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が50重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、85重量%以上であることが更に好ましい。上記ポリビニルアルコール系樹脂の含有量の上限は特に限定されるものではないが、目的に応じて貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)、他のポリマー等のその他成分を含有させることによって明示的に決定される。
上記接着用プライマーにおいて、不揮発成分における上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、15重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで、加熱により充分な耐水性と耐熱性とを付与することができる。
上記ホウ酸の含有量は、0.04重量%以上であることがより好ましく、0.05重量%以上であることが更に好ましく、0.1重量%以上であることが特に好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5重量%以下であることが更に好ましく、1重量%以下であることが特に好ましい。
上記接着用プライマーにおける上記ホウ酸の含有量は、0.025重量%以上であることが好ましく、0.05重量%以上であることがより好ましく、0.1重量%以上であることが更に好ましく、15重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることがより好ましく、1重量%以下であることが更に好ましい。
上記接着用プライマーは、水を含む溶媒を含有する。
上記接着用プライマーにおける上記溶媒の含有量は70重量%以上であることが好ましい。
上記溶媒の含有量が70重量%以上であると、ポリビニルアルコール系樹脂を溶解し、プライマーとして基板上に容易に塗布することができる。
上記溶媒の含有量は、75重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることが更に好ましく、95重量%以下であることが好ましく、90重量%以下であることがより好ましく、85重量%以下であることが更に好ましい。
上記溶媒における水の含有量は50重量%以上であることが好ましい。
水の含有量が50重量%以上であると、ポリビニルアルコールを溶解し、プライマーとして基板上に容易に塗布することができる。
上記水の含有量は、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上であることがより好ましく、80重量%以上であることが特に好ましく、上限は100重量%である。
上記接着用プライマーは、水以外の他の溶剤を含んでいてもよい。より低環境負荷とするためには有機溶剤等を含まないことが好ましいが、電子基板への濡れ性や、塗布時の流動性向上を目的として他の有機溶剤を一定量含むことができる。
上記他の溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、グリセリン、ジグリセリン、エチレングリコール等の多価アルコール類等が挙げられる。
上記接着用プライマーにおける上記他の溶剤の含有量は、0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く、25重量%以上であることが更に好ましく、50重量%以下であることが好ましく、35重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましい。
上記接着用プライマーは、不揮発成分として、必要に応じて、貯蔵安定剤、力学特性改良剤、増粘剤、防腐剤、防カビ剤、分散安定化剤、スペーサー(ギャップ調整材)等のその他の成分を含んでいてもよいが、不揮発成分がポリビニルアルコール系樹脂及びホウ酸からなることが好ましい。
上記接着用プライマーにおける不揮発成分の含有量は5重量%以上であることが好ましく、30重量%以下であることが好ましい。
上記範囲とすることで電子基板へ塗布する際に良好な流動性を得るとともに、接着性を向上させるために必要な塗布厚みを得ることができる。
上記不揮発成分の含有量は、10重量%以上であることがより好ましく、15重量%以上であることが更に好ましく、25重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることが更に好ましい。
上記接着用プライマーを製造する方法は特に限定されず、例えば、本発明の仮保護材と水を含む溶媒とを混合する方法が挙げられる。
上記接着用プライマーは、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする保護シートと電子基板とを貼り合わせるための、ポリビニルアルコール系樹脂用の接着用プライマーとして用いられる。
また、上記接着用プライマーは、半導体装置、表示装置等の電子部品の製造工程に用いることができる。
電子基板に、上記接着用プライマーを塗布した後、ポリビニルアルコール系樹脂を含む電子基板保護シートを貼り合わせることで電子基板を保護することができる。また、電子基板保護シートに上記接着用プライマーを塗布した後、電子基板と電子基板保護シートとを貼り合わせることで電子基板を保護することができる。上記接着用プライマーは電子基板側、ポリビニルアルコール系樹脂を含む電子基板保護シート側のいずれか又はその両方に塗布することにより効果を発揮する。
上記接着用プライマーを電子基板及びポリビニルアルコール系樹脂を含む電子基板保護シートの少なくとも一方に塗布した後、前記電子基板と前記電子基板保護シートとを貼り合わせることによって前記電子基板上に保護膜を形成して電子部品の製造することができる。
上記電子基板としては、半導体素子を内蔵する半導体基板であってもよいが、必ずしも半導体素子を内蔵する必要はなく、半導体チップ等の外部デバイスの搭載領域に外部デバイスが搭載されていない電子基板であってもよい。
上記電子基板保護シートを作製する方法は特に限定されず、例えば、以下のような方法を用いることができる。
まず、ポリビニルアルコール系樹脂を含有する溶液を調製する。次いで、基材上にポリビニルアルコール系樹脂を含有する溶液を塗布し、乾燥させて電子基板保護シートを作製する。
上記ポリビニルアルコール系樹脂を含む溶液を用いることで、温水により容易に除去できる保護膜を形成することができる。
上記ポリビニルアルコール系樹脂を含む溶液は、ホウ酸等の添加剤を含んでいてもよい。
基材としては、上記仮保護材を製造する際に用いるものと同様のものが挙げられる。
また、塗布する方法、乾燥する方法としては、上記仮保護材を製造する際と同様の方法が挙げられる。
上記電子部品の製造方法は、更に、上記保護膜を形成する工程の後、上記保護膜を除去する工程を有することが好ましい。
上記保護膜を除去する方法としては、例えば、温水により洗浄する方法が挙げられる。
上記保護膜はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とするため、温水により容易に除去することができる。
また、上記電子部品の製造方法において、加熱処理する工程を行ってもよい。上記加熱処理する工程を有することで、耐水性を向上させることができる。特に、本発明の接着用プライマーがホウ酸を含有する場合、上記加熱処理を行うことによって架橋を促進し、耐水性をより向上させることができる。
上記加熱処理する工程において、加熱処理温度は130℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、160℃以上が更に好ましく、190℃以下が好ましく、185℃以下がより好ましく、180℃以下が更に好ましい。また、加熱処理時間は5分以上が好ましく、15分以上がより好ましく、60分以下が好ましく、45分以下がより好ましく、30分以下が更に好ましい。
但し、加熱処理温度が低い場合は加熱処理時間を長めにすることが好ましく、加熱処理温度が高い場合は加熱処理時間を短めにすることが好ましい。
加熱処理時間及び加熱処理時間は被保護物の形状や熱容量、耐熱性等や必要とする耐水性、耐熱性、易溶解性等を考慮して適宜選択することができる。
本発明によれば、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性と接着性とを有し、温水除去性に優れる仮保護材を提供することができる。
接着強度の測定方法を説明する模式図である。
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
(合成例1)
[PVA-1(ケン化度98.4モル%、重量平均分子量15000)]
温度計、攪拌機及び冷却管を備えた反応器内に、酢酸ビニルモノマー2000重量部及びメタノール200重量部を加え、窒素ガスを30分間吹き込んで窒素置換した後、反応器を60℃にて30分間加熱した。次いで、重合開始剤である2,2’-アゾビスイソブチロニトリル456.5重量部を添加した後、60℃にて4時間反応させた。反応時間終了後、反応液を冷却した。冷却後にH-NMR測定によって重合率を測定したところ、重合率は99%であった。次いで、減圧下で、残留する酢酸ビニルモノマーをメタノールとともに除去する操作を、メタノールを追加しながら行い、ポリ酢酸ビニル50重量%を含むメタノール溶液を得た。このメタノール溶液に、酢酸ビニルに対して0.07モル%の水酸化ナトリウム量となるように水酸化ナトリウムのメタノール溶液を加え、40℃でケン化を行った。得られた固形分を粉砕し、メタノールによる洗浄を行った後、乾燥することによりPVA-1を得た。
得られたPVA-1のケン化度をJIS K6726に準拠した方法により測定した。また、ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、カラムとしてLF-804(SHOKO社製)を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、ポリスチレン換算による重量平均分子量を測定することにより求めた。その結果、ケン化度及び重量平均分子量はそれぞれ98.4モル%及び15000であった。
(合成例2)
[PVA-2(ケン化度88.0モル%、重量平均分子量30000)]
2,2’-アゾビスイソブチロニトリルの添加量を4.2重量部に、水酸化ナトリウムのメタノール溶液の添加量を酢酸ビニルに対して0.02モル%の水酸化ナトリウム量となるように変更した以外は合成例1と同様の操作を行うことにより、ケン化度及び重量平均分子量がそれぞれ88.0モル%及び30000であるPVA-2を得た。
(合成例3)
[PVA-3(ケン化度98.4モル%、重量平均分子量22000)]
2,2’-アゾビスイソブチロニトリルの添加量を22.9重量部に、水酸化ナトリウムのメタノール溶液の添加量を酢酸ビニルに対して0.07モル%の水酸化ナトリウム量となるように変更した以外は合成例1と同様の操作を行うことにより、ケン化度及び重量平均分子量がそれぞれ98.4モル%及び22000であるPVA-3を得た。
(合成例4)
[PVA-4(ケン化度95.5モル%、重量平均分子量42000)]
2,2’-アゾビスイソブチロニトリルの添加量を1.1重量部に、水酸化ナトリウムのメタノール溶液の添加量を酢酸ビニルに対して0.05モル%の水酸化ナトリウム量となるように変更した以外は合成例1と同様の操作を行うことにより、ケン化度及び重量平均分子量がそれぞれ95.5モル%及び42000であるPVA-4を得た。
(合成例5)
[PVA-5(ケン化度93.5モル%、重量平均分子量25000)]
2,2’-アゾビスイソブチロニトリルの添加量を10.2重量部に、水酸化ナトリウムのメタノール溶液の添加量を酢酸ビニルに対して0.04モル%の水酸化ナトリウム量となるように変更した以外は合成例1と同様の操作を行うことにより、ケン化度及び重量平均分子量がそれぞれ93.5モル%及び25000であるPVA-5を得た。
(実施例1)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度15重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂としては、上記式(3)で表されるアミノ基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂PVA-A(ケン化度98.5モル%、重量平均分子量38000、式(3)中、Rは単結合、R及びRは水素原子、アミノ基を有する構成単位の含有量8.0モル%)を用いた。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、JIS K6726に準拠した方法により測定した。また、ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量は、カラムとしてLF-804(SHOKO社製)を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、ポリスチレン換算による重量平均分子量を測定することにより求めた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度0.5重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.081重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することにより仮保護材用水溶液を得た。
得られた仮保護材用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが70μmとなるようにバーカー式アプリケーターを用いて塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上に仮保護材を作製した。
(実施例2)
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.108重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例3)
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.162重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例4)
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.324重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例5)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、上記式(3)で表されるアミノ基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂PVA-B(ケン化度98.5モル%、重量平均分子量35000、式(3)中、Rは単結合、R及びRは水素原子、アミノ基を有する構成単位の含有量4.0モル%)を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.117重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例6)
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.352重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した以外は実施例5と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例7)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-Aとポリビニルアルコール系樹脂PVA-1とを表1に示す重量比で含む混合樹脂を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例8)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-AとPVA-1とを表1に示す重量比で含む混合樹脂を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例1)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.825重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例2)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例3)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.324重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例4)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール系樹脂PVA-2を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸2.061重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例5)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-2を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(比較例6)
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール系樹脂PVA-3を用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.281重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合して仮保護材用水溶液を作製した。上記以外は実施例1と同様にして仮保護材を作製した。
(実施例9)
(A層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA層用水溶液を得た。
得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが350μmとなるようにベーカー式アプリケーターを用いて塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(B層用水溶液の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-Aを用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.108重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりB層用水溶液を得た。
(B層の作製及び仮保護材の作製)
得られたB層用水溶液を得られたA層上に、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、A層上にB層を作製し、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例10)
B層の厚みを3μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例9と同様にして、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例11)
(A層の作製)
実施例9で得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが300μmとなるようにベーカー式アプリケーターを用いて塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(B層の作製)
実施例9で得られたB層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが30μmとなるようにベーカー式アプリケーターを用いて塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にB層を作製した。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA層及びB層を剥離してラミネーターを用いてA層及びB層を積層して貼り合わせて、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例12)
A層の厚みが250μm、B層の厚みが100μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例11と同様にして、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例13)
(A層の作製)において、A層の厚みが300μmとなるように塗工した以外は実施例11と同様にしてA層を作製した。
(B層の作製)において、ポリビニルアルコール系樹脂として、PVA-Bを用いた。また、ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.117重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりB層用水溶液を得た。更に、B層の厚みが50μmとなるようにB層用水溶液を塗工した。上記以外は実施例11と同様にしてB層を作製した。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA層及びB層を剥離してラミネーターを用いてA層及びB層を積層して貼り合わせて、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例14)
(A層の作製)においてポリビニルアルコール系樹脂としてPVA-2を用い、B層の厚みが50μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例11と同様にして、A層/B層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例15)
(A’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’層用水溶液を得た。
得られたA’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが50μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’層を作製した。
(A’’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-2を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’’層用水溶液を得た。
得られたA’’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが250μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’’層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(B層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-Aを用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.108重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりB層用水溶液を得た。
得られたB層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが50μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にB層を作製した。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA’層、A’’層及びB層を剥離してラミネーターを用いてA’層、A’’層及びB層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層/B層の3層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例16)
(A’層の作製)において、A’層の厚みが60μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例15と同様にしてA’層を作製した。同様にA’層をもう1つ作製した。
また、(A’’層の作製)において、A’’層の厚みが280μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例15と同様にしてA’’層を作製した。
更に、実施例15と同様にしてB層を作製した。
PETフィルムからA’層、A’’層、A’層及びB層を剥離してラミネーターを用いてA’層、A’’層、A’層及びB層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層/A’層/B層の4層構造を有する仮保護材を作製した。
(実施例17)
実施例15と同様にしてA’層を2つ作製した。
また、(A’’層の作製)において、A’’層の厚みが100μmとなるように水溶液を塗工した以外は実施例15と同様にしてA’’層を作製した。同様にA’’層をもう1つ作製した。
更に、実施例15と同様にしてB層を作製した。
PETフィルムからA’層、A’’層、A’層、A’’層及びB層を剥離してラミネーターを用いてA’層、A’’層、A’層、A’’層及びB層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層/A’層/A’’層/B層の5層構造を有する仮保護材を作製した。
(比較例7)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-2を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸2.061重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA層用水溶液を得た。
得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが300μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層単層の仮保護材を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(比較例8)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-3を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.281重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA層用水溶液を得た。
得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが300μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層単層の仮保護材を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(比較例9)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA層用水溶液を得た。
得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが350μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層単層の仮保護材を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(比較例10)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.825重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA層用水溶液を得た。
得られたA層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが350μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA層単層の仮保護材を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(比較例11)
(A’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’層用水溶液を得た。
得られたA’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが70μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’層を作製した。
(A’’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-2を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’’層用水溶液を得た。
得られたA’’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが280μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’’層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA’層及びA’’層を剥離してラミネーターを用いてA’層及びA’’層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(比較例12)
比較例11と同様にしてA’層を2つ作製した。
(A’’層の作製)において、A’’層の厚みが210μmとなるように水溶液を塗工した以外は比較例11と同様にしたA’’層を作製した。
PETフィルムからA’層、A’’層及びA’層を剥離してラミネーターを用いてA’層、A’’層及びA’層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層/A’層の3層構造を有する仮保護材を作製した。
(比較例13)
比較例11と同様にしてA’層を2つ作製した。
比較例12と同様にしてA’’層を2つ作製した。
PETフィルムからA’層、A’’層、A’層及びA’’層を剥離してラミネーターを用いてA’層、A’’層、A’層及びA’’層を積層して貼り合わせて、A’層/A’’層/A’層/A’’層の4層構造を有する仮保護材を作製した。
(比較例14)
(A’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-1を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.412重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’層用水溶液を得た。
得られたA’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが70μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’層を作製した。
(A’’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-4を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.294重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’’層用水溶液を得た。
得られたA’’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが280μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’’層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA’層、A’’層を剥離してラミネーターを用いてA層、A’’層の順に積層して貼り合わせて、A層’/A’’層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(比較例15)
(A’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-4を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.294重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’層用水溶液を得た。
得られたA’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが70μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’層を作製した。
(A’’層の作製)
ポリビニルアルコール系樹脂を90℃以上の温水に溶解した後、常温まで冷却することで濃度20重量%のポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得た。なお、ポリビニルアルコール系樹脂としては、PVA-5を用いた。
また、ホウ酸(B(OH))を水に溶解して、濃度3重量%のホウ酸水溶液を得た。
ポリビニルアルコール系樹脂100重量部に対してホウ酸0.492重量部となるようにポリビニルアルコール系樹脂水溶液とホウ酸水溶液とを混合し、脱泡することによりA’’層用水溶液を得た。
得られたA’’層用水溶液を片面に離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの非離型処理面上に、乾燥後の厚みが280μmとなるように塗工し、80℃の温風循環式オーブンで乾燥して水分を除去し、PETフィルム上にA’’層を作製した。なお、一度に所定の厚みを得ることが難しいため、塗工と乾燥を数回繰り返し所定の厚みとした。
(仮保護材の作製)
PETフィルムからA’層、A’’層を剥離してラミネーターを用いてA層、A’’層の順に積層して貼り合わせて、A層’/A’’層の2層構造を有する仮保護材を作製した。
(評価)
実施例及び比較例で得られた仮保護材について、以下の評価を行った。結果を表1~5に示した。
(1)ホウ酸の含有量
得られた仮保護材について、A層、A’層、A’’層中のホウ酸の含有量が下記式(1)及び(2)の関係を満たすかを確認し、以下の基準で評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
<式(1):Gu=70、Gd=5>
〇:式(1)を満たす。
×:式(1)を満たさない。
<式(2):Gu=70、Gd=5>
〇:式(2)を満たす。
×:式(2)を満たさない。
<式(1)及び(2):Gu=70、Gd=5>
◎:式(1)と式(2)との両方を満たす。
×:少なくとも式(1)又は式(2)のいずれかを満たさない。
(2)ゲル分率の測定(45kHz超音波溶解試験)
得られた仮保護材をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、テフロン(登録商標)シートの上に載せ、温度180℃の温風循環式オーブンに30分間静置することで加熱処理を行った。
加熱後の仮保護材を5cm×5cmにカットして試験片を作製し、初期重量を測定した。
500mlビーカーに純水200mlを入れ、上記試験片を浸漬した後、ビーカーを超音波洗浄機にセットした。
ビーカー内の水温を35℃として45kHzにて15分間超音波洗浄機にかけた後、200メッシュのステンレス金網にて濾過し、金網ごと80℃のオーブンにて乾燥した。
濾過前の金網の重量と濾過、乾燥後の金網の重量との差から未溶解成分の重量を算出した。試験片の初期重量に対する未溶解成分の重量の割合を算出することによりゲル分率(重量%)を求め、以下の基準で評価した。
45kHz超音波溶解試験によるゲル分率が高いと、耐水性に優れているといえる。
〇:ゲル分率が70重量%以上であった。
×:ゲル分率が70重量%未満であった。
(3)ゲル分率の測定(80℃温水溶解試験)
得られた仮保護材をポリエチレンテレフタレートフィルムから剥離し、テフロン(登録商標)シートの上に載せ、温度180℃の温風循環式オーブンに30分間静置することで加熱処理を行った。
加熱後の仮保護材を5cm×5cmにカットして試験片を作製し、初期重量を測定した。
300mlビーカーに純水200mlと撹拌子を入れた後、スターラー付きのウォーターバスにセットした。
ウォーターバスにセットしたビーカー内の水温が80℃となるように加熱し、水温が80℃で安定した時点で、試験片を投入した。
試験片投入から15分後、ウォーターバスからビーカーを取り出し、200メッシュのステンレス金網にて濾過し、金網ごと80℃のオーブンにて乾燥した。
濾過前の金網の重量と濾過、乾燥後の金網の重量との差から未溶解成分の重量を算出した。
試験片の初期重量に対する未溶解成分の重量の割合を算出することによりゲル分率(重量%)を求め、以下の基準で評価した。
80℃温水溶解試験でのゲル分率が低いと温水による除去性が高いといえる。
〇:ゲル分率が5重量%以下であった。
×:ゲル分率が5重量%を超えていた。
(4)ラミネート適性
得られた仮保護材を温度23度、相対湿度50%の環境下で72時間静置し、調湿した。
また、電子基板として、ETT Co., LTD.(Thailand)製基板ET-PCB-LQFP48の中心付近に0603サイズのMLCCを16個はんだ付けしたものを用意した。
調湿した仮保護材を45mm×45mmのサイズにカットし、基板との接触面に刷毛で純水を薄く塗布した後、用意した基板上にセットした。
電子基板と仮保護材とを積層し、100℃×30分、0.5MPaの条件にて圧着した。
圧着されたものを取り出し、4倍ルーペを用い目視で積層状態を観察し、以下の基準でラミネート適性を判断した。
○:MLCC周辺の凹凸に対して仮保護材が充分に密着しており、基板端部での浮き、剥がれも見られなかった。
△:基板端部での浮き、剥がれは見られないが、MLCC周辺の凹凸に対して充分に追随しておらず、若干の隙間が見られた。
×:基板端部で浮きや剥がれが見られた。
(5)耐水性
「(4)ラミネート適性」を確認した後、仮保護材を接着した基板に、0.05MPaの面荷重をかけた状態で、180℃オーブンにて30分間熱処理を行った。なお、面荷重はあらかじめ180℃に加熱したものを用いた。
熱処理後、取り出した仮保護材を貼り付けた基板をデシケーター内で徐冷した。
500mlビーカーに純水200mlを入れた後、常温まで徐冷された仮保護材を貼り付けた基板をビーカー内に浸漬し、45kHzの超音波洗浄機内に10分間静置した。
10分後、ビーカー内から基板を取り出し、軽く水をふき取ったのち、表面の仮保護材の状態を目視確認して、以下の基準で耐水性を評価した。
○:基板端部に浮き、剥がれがなく、問題となる変化は確認されなかった。
△:基板端部の浮き、剥がれ、及び、仮保護材の亀裂等が見られた。
×:亀裂、剥がれが進行し、仮保護材の一部に脱落が見られた。
(6)接着強度
得られた仮保護材を温度23℃、相対湿度50%の環境下で72時間静置し、調湿した。
また、電子基板として、ETT Co., LTD.(Thailand)製基板ET-PCB-LQFP48を用意した。
調湿した仮保護材を45mm×45mmのサイズにカットし、基板との接触面に刷毛で純水を薄く塗布した後、用意した基板上にセットした。
電子基板の配線パターンが施されていない面と仮保護材とを積層し、100℃×30分、0.5MPaの条件にて圧着し、更に、温度23℃、相対湿度50%の環境下で72時間静置し、調湿した。
図1に示すように電子基板に接着された仮保護材を1cm幅で切断し、5mm/分の速度で90°剥離試験を行った。同様の試験を3回行い、その平均値を算出することで接着強度を求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
本発明によれば、半導体基板の実装工程において部品実装面を保護し得る耐水性と接着性とを有し、温水除去性に優れる仮保護材を提供できる。
1 仮保護材
2 基板

Claims (15)

  1. ポリビニルアルコール系樹脂及びホウ酸を含有し、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂は極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する、仮保護材。
  2. 極性基がアミノ基及びアミド基から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の仮保護材。
  3. ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度が70モル%以上100モル%以下である、請求項1又は2に記載の仮保護材。
  4. ポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量が8000以上150000以下である、請求項1~3のいずれかに記載の仮保護材。
  5. 仮保護材におけるホウ酸の含有量が0.025重量%以上15重量%以下である、請求項1~4のいずれかに記載の仮保護材。
  6. 変性ポリビニルアルコール系樹脂における極性基を有する構成単位の含有量が1モル%以上20モル%以下である、請求項1~5のいずれかに記載の仮保護材。
  7. ポリビニルアルコール系樹脂における、変性ポリビニルアルコール系樹脂の含有量が5重量%以上100重量%以下である、請求項1~6のいずれかに記載の仮保護材。
  8. 少なくともA層及びB層を含み、
    前記A層は、ケン化度が70モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A)とホウ酸とを含有し、
    前記B層は、ポリビニルアルコール系樹脂(B)とホウ酸とを含有し、
    前記ポリビニルアルコール系樹脂(B)は、極性基を有する構成単位を有する変性ポリビニルアルコール系樹脂を含有する、仮保護材。
  9. 極性基がアミノ基及びアミド基から選択される少なくとも1種である、請求項8に記載の仮保護材。
  10. 総厚みに対するB層の厚みが0.1%以上50%以下である、請求項8又は9に記載の仮保護材。
  11. A層は、少なくともA’層及びA’’層を含み、
    A’層は、ケン化度が95モル%以上100モル%以下であるポリビニルアルコール系樹脂(A’)とホウ酸とを含有し、A’’層は、ケン化度が70モル%以上95モル%未満であるポリビニルアルコール系樹脂(A’’)とホウ酸とを含有し、ポリビニルアルコール系樹脂(A’)のケン化度とポリビニルアルコール系樹脂(A’’)のケン化度との差が5モル%以上である、請求項8~10のいずれかに記載の仮保護材。
  12. A層は、A’層及びA’’層を合計2層以上有し、A’層とA’’層とが互いに積層されている、請求項11に記載の仮保護材。
  13. A層の総厚みが100μm以上であり、A層の総厚みに対するA’’層の厚みが50%以上90%以下である、請求項11又は12に記載の仮保護材。
  14. A層中のホウ酸の含有量が、下記式(1)及び(2)を満たす、請求項8~13のいずれかに記載の仮保護材。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
  15. A’層中のホウ酸の含有量及びA’’層中のホウ酸の含有量が、下記式(1)及び(2)を満たす、請求項11~14のいずれかに記載の仮保護材。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    式(1)及び(2)中、Sdは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂のケン化度(モル%)、Mwは各層を構成するポリビニルアルコール系樹脂の重量平均分子量、Cは各層におけるホウ酸の含有量(重量%)を表し、Guは70、Gdは5である。
     
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