TWI845858B - Adhesive Sheet - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種黏著片材,其對構成半導體封裝體之密封樹脂及半導體晶片具有適度之黏著性,可自該密封樹脂及半導體晶片容易地剝離,且可防止剝離時之糊劑殘留。 本發明之黏著片材為具備黏著劑層之黏著片材,該黏著劑層表面相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角為15°以上,該黏著片材於23℃下對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力為0.5 N/20 mm以上。The present invention provides an adhesive sheet having moderate adhesion to a sealing resin and a semiconductor chip constituting a semiconductor package, and can be easily peeled off from the sealing resin and the semiconductor chip, and can prevent the residue of the adhesive during peeling. The adhesive sheet of the present invention is an adhesive sheet having an adhesive layer, and the contact angle of the adhesive layer surface relative to 4-tert-butylphenyl glycidyl ether is 15° or more, and the adhesive force of the adhesive sheet to polyethylene terephthalate at 23°C is 0.5 N/20 mm or more.
Description
本發明係關於一種黏著片材。The present invention relates to an adhesive sheet.
於追求半導體裝置之小型化之近年來,作為半導體封裝技術,形成與被內置之半導體元件同等尺寸之半導體封裝體之CSP(Chip Size/Scale Package,晶片尺寸封裝)受到關注。作為CSP之中尤其是形成小型且高積體之封裝體之半導體封裝技術,已知有WLP(Wafer Level Package,晶圓級封裝)。WLP係如下之技術:不使用基板,利用密封樹脂將複數個半導體晶片成批密封,其後,將各個半導體晶片切斷分離而獲得半導體封裝體。一般而言,將半導體晶片成批密封時,為了防止半導體晶片之移動,利用特定之暫時固定材料將複數個半導體晶片暫時固定,於暫時固定材料上將複數個半導體晶片成批密封。其後,對各個半導體晶片進行切斷分離時(成批密封後且切斷分離前、或切斷分離後),自包含密封樹脂及半導體晶片之結構體將該暫時固定材料剝離。作為如此般使用之暫時固定材料,多使用低黏著性之黏著片材。 然而,若使用先前之黏著片材,則有自包含密封樹脂及半導體晶片之結構體剝離時,於該結構體中產生糊劑殘留之問題。尤其有半導體晶片之周緣部分之糊劑殘留變得顯著,該糊劑殘留成為良率降低之原因之問題。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2001-308116號公報 [專利文獻2]日本專利特開2001-313350號公報In recent years, as semiconductor devices are being miniaturized, CSP (Chip Size/Scale Package), which forms a semiconductor package body of the same size as the built-in semiconductor element, has attracted attention as a semiconductor packaging technology. Among CSP, WLP (Wafer Level Package) is known as a semiconductor packaging technology that forms a small and highly integrated package body. WLP is a technology that does not use a substrate, but uses a sealing resin to seal a plurality of semiconductor chips in batches, and then cuts and separates each semiconductor chip to obtain a semiconductor package body. Generally speaking, when semiconductor chips are sealed in batches, in order to prevent the semiconductor chips from moving, a specific temporary fixing material is used to temporarily fix the plurality of semiconductor chips, and the plurality of semiconductor chips are sealed in batches on the temporary fixing material. Afterwards, when each semiconductor chip is cut and separated (after batch sealing and before cutting and separation, or after cutting and separation), the temporary fixing material is peeled off from the structure containing the sealing resin and the semiconductor chip. As a temporary fixing material used in this way, a low-adhesion adhesive sheet is often used. However, if the previous adhesive sheet is used, there is a problem that when the structure containing the sealing resin and the semiconductor chip is peeled off, there is a problem that the paste residue is generated in the structure. In particular, the paste residue becomes significant in the peripheral part of the semiconductor chip, and the paste residue becomes a cause of reduced yield. [Prior technical literature] [Patent literature] [Patent literature 1] Japanese Patent Publication No. 2001-308116 [Patent literature 2] Japanese Patent Publication No. 2001-313350
[發明所欲解決之問題] 本發明係為了解決上述先前之問題而成者,其目的在於提供一種黏著片材,該黏著片材對構成半導體封裝體之密封樹脂及半導體晶片具有適度之黏著性,可自該密封樹脂及半導體晶片容易地剝離,且不易產生剝離時之糊劑殘留。 [解決問題之技術手段] 本發明之黏著片材為具備黏著劑層之黏著片材,該黏著劑層表面相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角為15°以上,該黏著片材於23℃下對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力為0.5 N/20 mm以上。 於一實施形態中,構成上述黏著劑層中之黏著劑之材料之sp值為7(cal/cm3 )1/2 ~10(cal/cm3 )1/2 。 於一實施形態中,上述黏著劑層之探針黏度值為50 N/5 mm以上。 於一實施形態中,上述黏著劑層包含丙烯酸系黏著劑。 於一實施形態中,上述丙烯酸系黏著劑包含於側鏈中具有碳數為4以上之烷基酯之丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物。 於一實施形態中,上述丙烯酸系聚合物中,於側鏈中具有碳數為4以上之烷基酯之結構單元之含有比率相對於構成該丙烯酸系聚合物之總結構單元為30重量%以上。 於一實施形態中,上述黏著劑層包含橡膠系黏著劑。 於一實施形態中,上述黏著劑層包含聚矽氧系黏著劑。 於一實施形態中,上述聚矽氧系黏著劑包含聚矽氧橡膠及聚矽氧樹脂作為基礎聚合物,且該聚矽氧橡膠與聚矽氧樹脂之重量比(橡膠:樹脂)為100:0~100:220。 於一實施形態中,上述黏著劑層進而包含熱膨脹性微球。 於一實施形態中,將上述熱膨脹性微球加熱前之上述黏著劑層之算術表面粗糙度Ra為500 nm以下。 於一實施形態中,對於本發明之黏著片材,於23℃之環境溫度下,將上述黏著劑層外表面整面貼合於電木(Bakelite)板上,並於40℃之環境溫度下熟化30分鐘,其後施加1.96 N之荷重且保持2小時,此時本發明之黏著片材相對於該電木板之偏移為0.5 mm以下。 於一實施形態中,本發明之黏著片材進而具備基材層,於該基材層之單側或兩側配置上述黏著劑層。 於一實施形態中,上述基材層與上述黏著劑層之抓固力為6.0 N/19 mm以上。 [發明之效果] 根據本發明,藉由具備相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角為15°以上之黏著劑層,可獲得一種黏著片材,其對構成半導體封裝體之密封樹脂及半導體晶片具有適度之黏著性,可自該密封樹脂及半導體晶片容易地剝離,且不易產生剝離時之糊劑殘留。[Problem to be solved by the invention] The present invention is made to solve the above-mentioned previous problems, and its purpose is to provide an adhesive sheet that has appropriate adhesion to the sealing resin and semiconductor chip that constitute the semiconductor package body, can be easily peeled off from the sealing resin and the semiconductor chip, and is not easy to produce adhesive residues during peeling. [Technical means for solving the problem] The adhesive sheet of the present invention is an adhesive sheet having an adhesive layer, and the contact angle of the surface of the adhesive layer relative to 4-tert-butylphenyl glycidyl ether is greater than 15°, and the adhesive force of the adhesive sheet to polyethylene terephthalate at 23°C is greater than 0.5 N/20 mm. In one embodiment, the material constituting the adhesive in the adhesive layer has an sp value of 7 (cal/cm 3 ) 1/2 to 10 (cal/cm 3 ) 1/2 . In one embodiment, the probe viscosity of the adhesive layer is 50 N/5 mm or more. In one embodiment, the adhesive layer comprises an acrylic adhesive. In one embodiment, the acrylic adhesive comprises an acrylic polymer having an alkyl ester with a carbon number of 4 or more in the side chain as a base polymer. In one embodiment, in the acrylic polymer, the content ratio of the structural unit having an alkyl ester with a carbon number of 4 or more in the side chain is 30 weight % or more relative to the total structural units constituting the acrylic polymer. In one embodiment, the adhesive layer comprises a rubber adhesive. In one embodiment, the adhesive layer comprises a silicone adhesive. In one embodiment, the silicone adhesive comprises silicone rubber and silicone resin as base polymers, and the weight ratio of the silicone rubber to the silicone resin (rubber: resin) is 100:0 to 100:220. In one embodiment, the adhesive layer further comprises thermally expandable microspheres. In one embodiment, the arithmetic surface roughness Ra of the adhesive layer before heating the thermally expandable microspheres is less than 500 nm. In one embodiment, the adhesive sheet of the present invention is entirely bonded to a Bakelite board on the outer surface of the adhesive layer at an ambient temperature of 23°C, and aged at an ambient temperature of 40°C for 30 minutes, and then a load of 1.96 N is applied and maintained for 2 hours, at which time the offset of the adhesive sheet of the present invention relative to the Bakelite board is less than 0.5 mm. In one embodiment, the adhesive sheet of the present invention further has a substrate layer, and the adhesive layer is arranged on one side or both sides of the substrate layer. In one embodiment, the gripping force of the substrate layer and the adhesive layer is greater than 6.0 N/19 mm. [Effect of the invention] According to the present invention, by having an adhesive layer having a contact angle of 15° or more relative to 4-tert-butylphenyl glycidyl ether, an adhesive sheet can be obtained, which has moderate adhesion to a sealing resin and a semiconductor chip constituting a semiconductor package body, can be easily peeled off from the sealing resin and the semiconductor chip, and is not likely to produce paste residues during peeling.
A. 黏著片材之概要
本發明之黏著片材具備黏著劑層。本發明之黏著片材可僅由該黏著劑層構成,亦可除了該黏著劑層以外進而具備任意適當之層。作為黏著劑層以外之層,例如可列舉:可作為支持體發揮功能之基材層、可剝離地配置於黏著劑層上之隔離件等。又,亦可除了上述黏著劑層以外進而具備其他之黏著劑層。其他之黏著劑層只要為公知之構成即可。
本發明之黏著片材於23℃下對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力較佳為0.5 N/20 mm以上、更佳為0.5 N/20 mm~20 N/20 mm、進而較佳為0.5 N/20 mm~15 N/20 mm。於一實施形態中,本發明之黏著片材之黏著劑層由於加熱或光照射導致黏著力下降。於該情形時,使黏著力下降前之上述黏著力為2.5 N/20 mm~20 N/20 mm。再者,於本說明書中,所謂「對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力」,係指於聚對苯二甲酸乙二酯膜(厚度25 μm)上貼合黏著片材(寬度20 mm×長度100 mm)之黏著劑層(貼合條件:2 kg輥、往返1次),於23℃之環境溫度下放置30分鐘後,將該試樣供於拉伸試驗(剝離速度:300 mm/min、剝離角度180°)進行測定所得之黏著力。
本發明之黏著片材於23℃下對矽晶圓(厚度500 μm)之黏著力較佳為0.1 N/20 mm~4 N/20 mm、更佳為0.15 N/20 mm~3 N/20 mm、進而較佳為0.2 N/20 mm~2 /20 mm。若為此種範圍,則可獲得兼顧對半導體晶片之黏著力及剝離性之黏著片材。對矽晶圓之黏著力亦可利用與上述「對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力」同樣之方法進行測定。
本發明之黏著片材於23℃下對環氧系樹脂片材之黏著力較佳為0.1 N/20 mm~5 N/20 mm、更佳為0.3 N/20 mm~4 N/20 mm、進而較佳為0.5 N/20 mm~3 /20 mm。若為此種範圍,則可抑制自密封樹脂(詳細內容隨後進行說明)剝離時之糊劑殘留。對環氧系樹脂膜之黏著力亦可利用與上述「對聚對苯二甲酸乙二酯之黏著力」同樣之方法進行測定。再者,作為上述環氧系樹脂膜,例如可使用由實施例之「間隙高度(stand off)抑制效果」之評價中說明之密封樹脂所構成之膜。
於23℃之環境溫度下將本發明之黏著片材(寬度10 mm×長度150 mm)之黏著劑層外表面整面貼合於電木板(寬度10 mm×長度125 mm)上,並於40℃之環境溫度下熟化30分鐘,其後施加1.96 N之荷重且保持2小時,此時黏著片材相對於電木板之偏移較佳為0.5 mm以下、進而較佳為0.4 mm以下。再者,此處所謂「黏著片材相對於電木板之偏移」,係指以上述熟化前之狀態(初始狀態)為基準,黏著片材自該初始狀態移動之量。上述偏移量小之黏著片材為不易產生黏著劑層之凝聚破壞之黏著片材,此種黏著片材係本質上不易產生糊劑殘留之黏著片材。若為此種黏著片材,則本發明之效果變得顯著。不易產生凝聚破壞之黏著劑層例如可藉由使用上述丙烯酸系黏著劑(較佳為包含經交聯之丙烯酸系聚合物作為基礎聚合物之黏著劑)作為形成黏著劑層之黏著劑而形成。又,作為黏著劑,使用橡膠系黏著劑,更詳細而言,使用包含構成橡膠系黏著劑之基礎聚合物(橡膠)、含有羥基之聚烯烴、以及可與該羥基聚烯烴之羥基進行反應之交聯劑之橡膠系黏著劑(Rub1),並適當調整該含有羥基之聚烯烴及該交聯劑之調配量,藉此可形成不易產生凝聚破壞之黏著劑層。詳細內容隨後進行說明。
本發明之黏著片材之厚度較佳為3 μm~300 μm、更佳為5 μm~150 μm、進而較佳為10 μm~100 μm。B. 黏著劑層
上述黏著劑層表面相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角為15°以上、更佳為20°以上、進而較佳為30°~100°、尤佳為40°~60°。
本發明之黏著片材之黏著層對密封半導體晶片時所使用之密封樹脂(例如,環氧樹脂)、及構成該密封樹脂之單體成分之親和性得到調整。具體而言,上述黏著劑層於可對密封樹脂(及半導體晶片)表現適當之黏著性之範圍內,以該親和性降低之方式被調整了親和性。親和性經適當調整之黏著層相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角顯示上述範圍。藉由如此調整對密封樹脂及構成該密封樹脂之單體成分之親和性,可獲得糊劑殘留少之黏著片材,更具體而言,可獲得如下之黏著片材:於貼合於包含半導體及密封該半導體之樹脂(或該樹脂之前驅物單體)之結構體(圖1)之後進行剝離之情形時,可減少附著於該結構體之黏著劑層成分。藉由使用本發明之黏著片材而減少糊劑殘留之機理可認為如下。
圖1(a)表示將先前之黏著片材10'用於半導體封裝體之製造時之一例。黏著片材10'具有黏著劑層,將該黏著劑層外表面作為貼合面。先前,於半導體封裝體(CSP)之製造中,首先,於黏著片材10'上貼合半導體晶片1(a-i)。其後,對半導體晶片1進行密封,塗佈包含成為密封樹脂2之前驅物之單體之組合物2'(a-ii),其後,使該組合物2'硬化(a-iii)。再者,作為上述組合物,例如可使用包含萘型2官能環氧樹脂(環氧當量:144)之組合物。繼而,於將半導體晶片各自切斷分離前或切斷分離後(圖示例中為切斷分離前),自包含半導體晶片1及密封樹脂2之結構體20將黏著片材10'剝離(a-iv)。於使用先前之黏著片材之情形時,容易於剝離時產生糊劑殘留。尤其是於半導體晶片1之周緣部分可顯著觀察到糊劑殘留。本發明之發明人等發現,於使用先前之黏著片材10'之情形時,剝離時之黏著片材10'之黏著劑層以包圍半導體晶片1底部之方式隆起,於剝離時之黏著片材10'之黏著劑層中產生因半導體晶片1之底邊而導致之階差(以下亦稱為間隙高度)。可認為,由於源自半導體晶片1之應力集中於該間隙高度部分,因而產生黏著劑層之凝聚破壞,其結果,產生上述糊劑殘留。
圖1(b)表示將本發明之黏著片材10用於半導體封裝體之製造時之一例。黏著片材10具有黏著劑層,將該黏著劑層外表面作為貼合面。於圖1(b)中,除了變更黏著片材以外,藉由與圖1(a)所示之操作同樣之操作於黏著片材10上形成包含半導體晶片1及密封樹脂2之結構體20,其後剝離黏著片材10。於使用本發明之黏著片材10之情形時,黏著片材10中產生之間隙高度極小(或不產生),糊劑殘留受到抑制。
可認為,於先前之黏著片材10'中,黏著劑層成分向包含成為密封樹脂2之前驅物之單體之組合物、或密封樹脂中轉移,其結果,黏著片材10'之樹脂層以包圍半導體晶片1底部之方式隆起而產生間隙高度。再者,有無成分轉移可藉由利用FT-IR等之光譜分析而確認。另一方面可認為,於本案發明中,黏著劑層對密封半導體晶片時所使用之密封樹脂、及構成該密封樹脂之單體成分之親和性得到調整,因此如上所述之成分轉移被抑制,間隙高度變得極小(或不產生),其結果,糊劑殘留受到抑制。再者,以下,於本說明書中,將密封半導體晶片時所使用之密封樹脂及構成該密封樹脂之單體成分統稱為密封材料。
上述黏著劑層包含黏著劑。構成黏著劑之材料(聚合物)之sp值較佳為7(cal/cm3
)1/2
~10(cal/cm3
)1/2
、更佳為7(cal/cm3
)1/2
~9.1(cal/cm3
)1/2
、進而較佳為7(cal/cm3
)1/2
~8(cal/cm3
)1/2
。若為此種範圍,則能夠形成具有適當之黏著性、且與密封材料之親和性低、不易產生間隙高度之黏著劑層。具備此種黏著劑層之黏著片材不易產生糊劑殘留。再者,此處所謂構成黏著劑之材料係指於黏著劑中包含之基礎聚合物(交聯之情形時為交聯後之基礎聚合物)、橡膠(交聯之情形時為交聯後之橡膠)、黏著賦予劑等聚合物。本發明中,較佳為至少作為黏著劑之主成分之基礎聚合物(交聯之情形時為交聯後之基礎聚合物)或橡膠(交聯之情形時為交聯後之橡膠)之sp值為上述範圍。
於一實施形態中,使上述黏著劑層表面接觸1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷,於50℃之環境下放置2小時,針對該黏著劑表面,利用FT-IR測定而測定源自縮水甘油基之峰之吸光度之情形時,該源自縮水甘油基之峰之吸光度比相對於初始黏著劑層之源自縮水甘油基之峰之吸光度之吸光度,較佳為1.3以下、更佳為1.1以下、進而較佳為1.05以下。再者,所謂「初始黏著劑層」,係與1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷接觸前之黏著劑層。於另一實施形態中,使上述黏著劑層表面接觸1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷,於50℃之環境下放置2小時,進行該黏著劑表面之FT-IR測定(例如,衰減全反射法(ATR法))之情形時,關於產生源自縮水甘油基之峰之波數(850 cm-1
附近)下之吸光度,自初始黏著劑層之增加量較佳為0.3以下、更佳為0.1以下。此處,1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷為可成為密封半導體晶片之樹脂材料之環氧化合物。只要形成即便與該環氧化合物接觸亦如上述般不易使該環氧化合物轉移之黏著劑層,則可獲得即便用於半導體封裝體之製造亦不易產生間隙高度、糊劑殘留少之黏著片材。
上述黏著劑層之厚度較佳為1 μm~300 μm、更佳為3 μm~300 μm、進而較佳為5 μm~150 μm、進而較佳為10 μm~100 μm、進而較佳為10 μm~50 μm。於如下述般黏著劑層包含熱膨脹性微球之情形時,黏著劑層之厚度較佳為3 μm~300 μm、更佳為5 μm~150 μm、進而較佳為10 μm~100 μm。若為此種範圍,則能夠形成表面平滑性優異、密接性優異之黏著劑層。於黏著劑層不含熱膨脹性微球之情形時,黏著劑層之厚度較佳為50 μm以下、更佳為1 μm~50 μm、進而較佳為5 μm~30 μm。
上述黏著劑層於25℃下利用奈米壓痕法測得之彈性模數較佳為未達100 MPa、更佳為0.1 MPa~50 MPa、進而較佳為0.1 MPa~10 MPa。若為此種範圍,則可獲得具有作為可用於半導體封裝體之製造之黏著片材而適當之黏著力之黏著片材。所謂利用奈米壓痕法測得之彈性模數,係指對將壓頭壓入試樣時之對壓頭之負載荷重及壓入深度於負載時、卸載時連續地測定,由獲得之負載荷重-壓入深度曲線求出之彈性模數。本說明書中,所謂利用奈米壓痕法測得之彈性模數,係指以荷重:1 mN、負載·卸載速度:0.1 mN/s、保持時間:1 s作為測定條件,如上述般測定之彈性模數。
上述黏著劑層於25℃下之拉伸彈性模數較佳為未達100 MPa、更佳為0.1 MPa~50 MPa、進而較佳為0.1 MPa~10 MPa。若為此種範圍,則可獲得具有作為可用於半導體封裝體之製造之黏著片材而適當之黏著力之黏著片材。再者,拉伸彈性模數可根據JIS K 7161:2008進行測定。
上述黏著劑層之探針黏度值較佳為50 N/5 mm以上、更佳為75 N/5 mm以上、進而較佳為100 N/5 mm以上。若為此種範圍,則被黏著體之保持性優異,例如於將半導體晶片進行暫時固定時可防止該半導體晶片之不必要之位置偏移。探針黏度值之測定方法如下所述。
<黏著劑>
作為構成上述黏著劑層之黏著劑,只要可獲得本發明之效果,則可使用任意適合之黏著劑。較佳為使用包含sp值處於上述範圍之基礎聚合物之黏著劑。作為該黏著劑,例如可列舉:丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、聚矽氧系黏著劑等。其中,可較佳地使用丙烯酸系黏著劑。又,亦可使用活性能量射線硬化型黏著劑作為黏著劑。
(丙烯酸系黏著劑)
作為上述丙烯酸系黏著劑,例如可列舉將使用(甲基)丙烯酸烷基酯之1種或2種以上作為單體成分之丙烯酸系聚合物(均聚物或共聚物)作為基礎聚合物之丙烯酸系黏著劑等。
上述丙烯酸系聚合物較佳為側鏈具有碳數為4以上之烷基酯、更佳為側鏈具有碳數為6以上之烷基酯、進而較佳為側鏈具有碳數為8以上之烷基酯、尤佳為側鏈具有碳數為8~20之烷基酯、最佳為側鏈具有碳數為8~18之烷基酯。若使用具有長側鏈之丙烯酸系聚合物,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。於上述丙烯酸系聚合物中,側鏈具有碳數為4以上之烷基酯之結構單元之含有比率相對於構成該丙烯酸系聚合物之總結構單元,較佳為30重量%以上、更佳為50重量%以上、進而較佳為70重量%~100重量%、尤佳為80重量%~100重量%。若為此種範圍,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
上述丙烯酸系黏著劑可包含複數種丙烯酸系聚合物,上述於側鏈中具有碳數為4以上之烷基酯之丙烯酸系聚合物之含有比率相對於全部丙烯酸系聚合物100重量份,較佳為30重量份~100重量份、更佳為70重量份~100重量份。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯之具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等(甲基)丙烯酸C1-20烷基酯。其中較佳為具有碳數為4~20(更佳為6~20、尤佳為8~18)之直鏈狀或支鏈狀之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯、更佳為(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
上述丙烯酸系聚合物亦可以凝聚力、耐熱性、交聯性等之改質為目的,根據需要包含能夠與上述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合之其他單體成分所對應之單元。作為此種單體成分,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸等含有羧基之單體;順丁烯二酸酐、伊康酸酐等酸酐單體;(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸羥基己酯、(甲基)丙烯酸羥基辛酯、(甲基)丙烯酸羥基癸酯、(甲基)丙烯酸羥基月桂酯、甲基丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含有羥基之單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含有磺酸基之單體;(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺等(N-取代)醯胺系單體;(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯等(甲基)丙烯酸胺基烷基酯系單體;(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系單體;N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-月桂基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺等順丁烯二醯亞胺系單體;N-甲基伊康醯亞胺、N-乙基伊康醯亞胺、N-丁基伊康醯亞胺、N-辛基伊康醯亞胺、N-2-乙基己基伊康醯亞胺、N-環己基伊康醯亞胺、N-月桂基伊康醯亞胺等伊康醯亞胺系單體;N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基琥珀醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基琥珀醯亞胺等琥珀醯亞胺系單體;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌、乙烯基吡、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基唑、乙烯基啉、N-乙烯基羧醯胺類、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、N-乙烯基己內醯胺等乙烯基系單體;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有環氧基之丙烯酸系單體;聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等二醇系丙烯酸酯單體;(甲基)丙烯酸四氫糠酯、氟(甲基)丙烯酸酯、聚矽氧(甲基)丙烯酸酯等具有雜環、鹵素原子、矽原子等之丙烯酸酯系單體;己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯等多官能單體;異戊二烯、丁二烯、異丁烯等烯烴系單體;乙烯醚等乙烯醚系單體等。該等單體成分可單獨地使用或組合2種以上使用。上述之中,更佳為含有羧基之單體(尤佳為丙烯酸)或含有羥基之單體(尤佳為(甲基)丙烯酸羥基乙酯)。源自含有羧基之單體之結構單元之含量相對於構成丙烯酸系聚合物之總結構單元,較佳為0.1重量%~10重量%、更佳為0.5重量%~5重量%、尤佳為1重量%~4重量%。又,源自含有羥基之單體之結構單元之含量相對於構成丙烯酸系聚合物之總結構單元,較佳為0.1重量%~20重量%、更佳為0.5重量%~10重量%、尤佳為1重量%~7重量%。
上述丙烯酸系黏著劑根據需要可包含任意適當之添加劑。作為該添加劑,例如可列舉:交聯劑、黏著賦予劑、塑化劑(例如,偏苯三甲酸酯系塑化劑、均苯四甲酸酯系塑化劑等)、顏料、染料、填充劑、抗老化劑、導電材料、抗靜電劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、剝離調整劑、軟化劑、界面活性劑、阻燃劑、抗氧化劑等。
作為上述丙烯酸系黏著劑中包含之交聯劑,例如可列舉:異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、三聚氰胺系交聯劑、過氧化物系交聯劑,此外可列舉:脲系交聯劑、金屬烷氧化物系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑、金屬鹽系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、胺系交聯劑等。其中較佳為異氰酸酯系交聯劑或環氧系交聯劑。
作為上述丙烯酸系黏著劑中包含之上述異氰酸酯系交聯劑之具體例,可列舉:伸丁基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等低級脂肪族多異氰酸酯類;伸環戊基二異氰酸酯、伸環己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂環族異氰酸酯類;2,4-甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯等芳香族異氰酸酯類;三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯三聚物加成物(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE L」)、三羥甲基丙烷/六亞甲基二異氰酸酯三聚物加成物(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE HL」)、六亞甲基二異氰酸酯之異氰脲酸酯體(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE HX」)等異氰酸酯加成物等。異氰酸酯系交聯劑之含量可根據期望之黏著力而設定為任意適當之量,相對於基礎聚合物100重量份,代表性地為0.1重量份~20重量份、更佳為0.5重量份~10重量份。
作為上述丙烯酸系黏著劑中包含之上述環氧系交聯劑,例如可列舉:N,N,N',N'-四縮水甘油基-間苯二甲胺、二縮水甘油基苯胺、1,3-雙(N,N-縮水甘油基胺基甲基)環己烷(三菱瓦斯化學公司製,商品名「TETRAD-C」)、1,6-己二醇二縮水甘油醚(共榮社化學公司製,商品名「EPOLIGHT 1600」)、新戊二醇二縮水甘油醚(共榮社化學公司製,商品名「EPOLIGHT 1500NP」)、乙二醇二縮水甘油醚(共榮社化學公司製,商品名「EPOLIGHT 40E」)、丙二醇二縮水甘油醚(共榮社化學公司製,商品名「EPOLIGHT 70P」)、聚乙二醇二縮水甘油醚(日本油脂公司製,商品名「EPIOL E-400」)、聚丙二醇二縮水甘油醚(日本油脂公司製,商品名「EPIOL P-200」)、山梨醇聚縮水甘油醚(Nagase ChemteX公司製,商品名「DENACOL EX-611」)、甘油聚縮水甘油醚(Nagase ChemteX公司製,商品名「DENACOL EX-314」)、季戊四醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚(Nagase ChemteX公司製,商品名「DENACOL EX-512」)、山梨醇酐聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、三縮水甘油基-三(2-羥基乙基)異氰脲酸酯、間苯二酚二縮水甘油醚、雙酚-S-二縮水甘油醚、分子內具有兩個以上環氧基之環氧系樹脂等。環氧系交聯劑之含量可根據期望之黏著力而設定為任意適當之量,相對於基礎聚合物100重量份,代表性地為0.01重量份~10重量份、更佳為0.03重量份~5重量份。
作為上述丙烯酸系黏著劑中包含之上述黏著賦予劑,可使用任意適當之黏著賦予劑。作為黏著賦予劑,例如可使用黏著賦予樹脂。作為該黏著賦予樹脂之具體例,可列舉:松香系黏著賦予樹脂(例如,未改性松香、改性松香、松香酚系樹脂、松香酯系樹脂等)、萜烯系黏著賦予樹脂(例如,萜烯系樹脂、萜烯酚系樹脂、苯乙烯改性萜烯系樹脂、芳香族改性萜烯系樹脂、氫化萜烯系樹脂)、烴系黏著賦予樹脂(例如,脂肪族系烴樹脂、脂肪族系環狀烴樹脂、芳香族系烴樹脂(例如,苯乙烯系樹脂、二甲苯系樹脂等)、脂肪族·芳香族系石油樹脂、脂肪族·脂環族系石油樹脂、氫化烴樹脂、香豆酮系樹脂、香豆酮-茚系樹脂等)、酚系黏著賦予樹脂(例如,烷基酚系樹脂、二甲苯甲醛系樹脂、可溶酚醛樹脂、酚醛清漆等)、酮系黏著賦予樹脂、聚醯胺系黏著賦予樹脂、環氧系黏著賦予樹脂、彈性體系黏著賦予樹脂等。其中較佳為松香系黏著賦予樹脂、萜烯系黏著賦予樹脂或烴系黏著賦予樹脂(苯乙烯系樹脂等)。黏著賦予劑可單獨地使用或組合兩種以上使用。上述黏著賦予劑之添加量相對於基礎聚合物100重量份,較佳為5重量份~100重量份、更佳為10重量份~50重量份。
較佳為使用軟化點或玻璃轉移溫度(Tg)高之樹脂作為上述黏著賦予樹脂。若使用軟化點或玻璃轉移溫度(Tg)高之樹脂,則即便於高溫環境下(例如,於半導體晶片密封時之加工等之高溫環境下),亦能夠形成可表現高黏著性之黏著劑層。黏著賦予劑之軟化點較佳為100℃~180℃、更佳為110℃~180℃、進而較佳為120℃~180℃。黏著賦予劑之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為100℃~180℃、更佳為110℃~180℃、進而較佳為120℃~180℃。
較佳為使用低極性之黏著賦予樹脂作為上述黏著賦予樹脂。若使用低極性之黏著賦予樹脂,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。作為低極性之黏著賦予樹脂,例如可列舉:脂肪族系烴樹脂、脂肪族系環狀烴樹脂、芳香族系烴樹脂(例如,苯乙烯系樹脂、二甲苯系樹脂等)、脂肪族·芳香族系石油樹脂、脂肪族·脂環族系石油樹脂、氫化烴樹脂當之烴系黏著賦予樹脂。其中較佳為碳數為5~9之黏著賦予劑。此種黏著賦予劑為低極性,並且與丙烯酸系聚合物之相溶性優異,於較廣之溫度範圍內不發生相分離,能夠形成穩定性優异之黏著劑層。
上述黏著賦予樹脂之酸值較佳為40以下、更佳為20以下、進而較佳為10以下。若為此種範圍,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。上述黏著賦予樹脂之羥值較佳為60以下、更佳為40以下、進而較佳為20以下。若為此種範圍,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
(橡膠系黏著劑)
作為上述橡膠系黏著劑,只要可獲得本發明之效果,則可使用任意適當之黏著劑。作為上述橡膠系黏著劑,例如較佳為使用將如下物質作為基礎聚合物之橡膠系黏著劑:天然橡膠;聚異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯(SB)橡膠、苯乙烯-異戊二烯(SI)橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)橡膠、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)橡膠、再生橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠、或該等之改性體等合成橡膠等。該等基礎聚合物(橡膠)之sp值低,若使用該基礎聚合物,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
作為構成上述橡膠系黏著劑之基礎聚合物,尤佳為使用聚異丁烯橡膠、聚異戊二烯橡膠或丁基橡膠。若使用該等橡膠,則能夠形成室溫下之半導體晶片保持性優異、且剝離性優異之黏著劑層。又,能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
作為構成上述橡膠系黏著劑之基礎聚合物,亦可較佳地使用苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物(SEP)橡膠、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)橡膠、丙烯橡膠。若使用該等橡膠,則即便於高溫環境下(例如,於半導體晶片密封時之加工等之高溫環境下),亦能夠形成可表現高黏著性之黏著劑層。於具有源自苯乙烯之結構單元之基礎聚合物(橡膠)中,源自苯乙烯之結構單元之含有比率相對於基礎聚合物中之總結構單元,較佳為15重量%以上。
上述橡膠系黏著劑根據需要可包含任意適當之添加劑。作為該添加劑,例如可列舉:交聯劑、硫化劑、黏著賦予劑、塑化劑、顏料、染料、填充劑、抗老化劑、導電材料、抗靜電劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、剝離調整劑、軟化劑、界面活性劑、阻燃劑、抗氧化劑等。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之上述黏著賦予劑,可使用任意適當之黏著賦予劑。作為黏著賦予劑,例如可使用黏著賦予樹脂。作為該黏著賦予樹脂之具體例,可列舉:松香系黏著賦予樹脂、松香衍生物樹脂、石油系樹脂、萜烯系樹脂、酮系樹脂等。上述黏著賦予劑之添加量相對於基礎聚合物100重量份,較佳為5重量份~100重量份、更佳為10重量份~50重量份。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之松香系樹脂,例如可列舉:脂松香(gum rosin)、木松香、浮油松香(tall rosin)等。作為松香系樹脂,亦可使用將任意適當之松香進行歧化或氫化處理獲得之穩定化松香。又,作為松香系樹脂,亦可使用作為任意適當之松香之多聚物(代表性地為二聚物)之聚合松香、對任意適當之松香進行改性(例如,利用不飽和酸進行改性)獲得之改性松香。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之松香衍生物樹脂,例如可列舉:上述松香系樹脂之酯化物、松香系樹脂之酚改性物、經酚改性之松香系樹脂之酯化物等。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之石油系樹脂,例如可列舉:脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共聚合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、以及該等之氫化物等。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之萜烯系樹脂,例如可列舉:α-蒎烯樹脂、β-蒎烯樹脂、芳香族改性萜烯系樹脂、萜烯酚系樹脂等。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之酮系樹脂,例如可列舉使酮類(例如,脂肪族酮、脂環式酮)與甲醛進行縮合獲得之酮系樹脂。
作為上述橡膠系黏著劑中包含之交聯劑,例如可列舉異氰酸酯系交聯劑等。作為上述橡膠系黏著劑中包含之硫化劑,例如可列舉:秋蘭姆系硫化劑、醌系硫化劑、醌二肟系硫化劑等。若橡膠系黏著劑中含有交聯劑及/或硫化劑,則能夠形成凝聚性高、不易產生糊劑殘留之黏著劑層。交聯劑與硫化劑之合計含量相對於基礎聚合物100重量份,代表性地為0.1重量份~20重量份、更佳為0.1重量份~10重量份。
於一實施形態中,使用包含上述基礎聚合物(橡膠)、含有羥基之聚烯烴、以及可與該羥基聚烯烴之羥基反應之交聯劑a之橡膠系黏著劑(Rub1)。於該橡膠系黏著劑中,基礎聚合物未直接進行交聯,但會產生基礎聚合物與經交聯之含有羥基之聚烯烴之相互纏繞,進行所謂之偽交聯。其結果,可形成凝聚性高、不易產生糊劑殘留之黏著劑層。作為於該實施形態中使用之基礎聚合物(橡膠),較佳為使用上述合成橡膠。又,作為於該實施形態中使用之交聯劑,較佳為使用異氰酸酯系交聯劑。
上述含有羥基之聚烯烴之調配量相對於上述基礎聚合物(橡膠)、上述含有羥基之聚烯烴以及上述交聯劑a之合計100重量份,較佳為0.5重量份以上、更佳為1.0重量份以上。若為此種範圍,則能夠形成凝聚性高之黏著劑層。又,於黏著片材具備基材層之情形時,能夠提高基材層與黏著劑層之接著性(抓固力)。即,若上述含有羥基之聚烯烴之調配量為上述範圍,則可獲得糊劑殘留少之黏著片材。
上述交聯劑a之調配量相對於上述基礎聚合物(橡膠)、上述含有羥基之聚烯烴以及上述交聯劑a之合計100重量份,較佳為0.5重量份以上、更佳為1.0重量份以上。若為此種範圍,則能夠形成凝聚性高之黏著劑層。又,於黏著片材具備基材層之情形時,能夠提高基材層與黏著劑層之接著性(抓固力)。即,若上述交聯劑a之調配量為上述範圍,則可獲得糊劑殘留少之黏著片材。
作為上述含有羥基之聚烯烴,較佳為使用與上述合成橡膠之相溶性優異之樹脂。作為含有羥基之聚烯烴,例如可列舉:聚乙烯系多元醇、聚丙烯系多元醇、聚丁二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇、氫化聚異戊二烯多元醇等。就與上述合成橡膠之相溶性之觀點而言,其中較佳為氫化聚異戊二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇、聚丁二烯多元醇。
上述含有羥基之聚烯烴之數量平均分子量(Mn)較佳為500~500,000、更佳為1,000~200,000、進而較佳為1,200~150,000。數量平均分子量可根據ASTM D2503進行測定。
上述含有羥基之聚烯烴之羥值(mgKOH/g)較佳為5~95、更佳為10~80。羥值可根據JIS K1557:1970進行測定。
(聚矽氧系黏著劑)
作為上述聚矽氧系黏著劑,只要可獲得本發明之效果,則可使用任意適當之黏著劑。作為上述聚矽氧系黏著劑,例如可較佳地使用將包含有機聚矽氧烷之聚矽氧橡膠或聚矽氧樹脂等作為基礎聚合物之聚矽氧系黏著劑。作為構成聚矽氧系黏著劑之基礎聚合物,亦可使用將上述聚矽氧橡膠或聚矽氧樹脂進行交聯獲得之基礎聚合物。再者,本說明書中,所謂「聚矽氧橡膠」係指作為主成分之二有機矽氧烷(D單元)連接成直鏈狀之聚合物(例如,黏度1000 Pa·s);所謂「聚矽氧樹脂」係指由作為主成分之三有機半矽氧烷(M單元)與矽酸鹽(Q單元)構成之聚合物(「黏著劑(膜·帶)之材料設計與功能性賦予)」,技術資訊協會,2009年9月30日發刊)。
作為上述聚矽氧橡膠,例如可列舉包含二甲基矽氧烷作為結構單元之有機聚矽氧烷等。有機聚矽氧烷中根據需要亦可導入官能基(例如,乙烯基)。有機聚矽氧烷之重量平均分子量較佳為100,000~1,000,000、更佳為150,000~500,000。重量平均分子量可藉由GPC(溶劑:THF)進行測定。
作為上述聚矽氧樹脂,例如可列舉包含選自R3
SiO1/2
結構單元、SiO2
結構單元、RSiO3/2
結構單元以及R2
SiO結構單元中之至少一種結構單元之有機聚矽氧烷(R為一價烴基或羥基)。
上述聚矽氧橡膠與聚矽氧樹脂可進行併用。聚矽氧黏著劑中之聚矽氧橡膠與聚矽氧樹脂之重量比(橡膠:樹脂)較佳為100:0~100:220、更佳為100:0~100:180、進而較佳為100:10~100:100。聚矽氧橡膠與聚矽氧樹脂可作為單純之混合物被包含於聚矽氧系黏著劑中,亦可以聚矽氧橡膠與聚矽氧樹脂進行了部分縮合之形態被包含於聚矽氧系黏著劑中。橡膠:樹脂比亦可由利用29
Si-NMR測定聚矽氧黏著劑之組成而獲得之Q單元(樹脂)與D單元(橡膠)之比而求得。
上述聚矽氧系黏著劑根據需要可包含任意適當之添加劑。作為該添加劑,例如可列舉:交聯劑、硫化劑、黏著賦予劑、塑化劑、顏料、染料、填充劑、抗老化劑、導電材料、抗靜電劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、剝離調整劑、軟化劑、界面活性劑、阻燃劑、抗氧化劑等。
較佳為上述聚矽氧系黏著劑包含交聯劑。作為該交聯劑,例如可列舉矽氧烷系交聯劑、過氧化物系交聯劑等。作為過氧化物系交聯劑,可使用任意適當之交聯劑。作為過氧化物系交聯劑,例如可列舉:過氧化苯甲醯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化二異丙苯等。作為矽氧烷系交聯劑,例如可列舉聚有機氫矽氧烷等。該聚有機氫矽氧烷較佳為具有兩個以上鍵結於矽原子之氫原子。又,該聚有機氫矽氧烷較佳為具有烷基、苯基、鹵化烷基作為鍵結於矽原子之官能基。
(活性能量射線硬化型黏著劑)
作為上述黏著劑,亦可使用能夠藉由活性能量射線之照射進行硬化(高彈性模數化)之活性能量射線硬化型黏著劑。若使用活性能量射線硬化型黏著劑,則可獲得如下之黏著片材:於貼附時為低彈性且柔軟性高、處理性優異,於需要剝離之情形時可藉由照射活性能量射線而使黏著力下降。作為活性能量射線,例如可列舉:γ射線、紫外線、可見光線、紅外線(熱線)、射頻波、α射線、β射線、電子束、電漿流、電離射線、粒子束等。再者,本說明書中僅稱為「黏著劑層」之情形時,係指黏著劑硬化而黏著力下降前之黏著劑層。
作為構成上述活性能量射線硬化型黏著劑之樹脂材料,例如可列舉紫外線硬化系統(加藤清視著,綜合技術中心發行,(1989))、光硬化技術(技術資訊協會編(2000))、日本專利特開2003-292916號公報、日本專利4151850號等中記載之樹脂材料。更具體而言,可列舉包含成為母劑之聚合物及活性能量射線反應性化合物(單體或低聚物)之樹脂材料(R1)、包含活性能量射線反應性聚合物之樹脂材料(R2)等。
作為上述成為母劑之聚合物,例如可列舉:天然橡膠、聚異丁烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡膠、再生橡膠、丁基橡膠、聚異丁烯橡膠、腈橡膠(NBR)等橡膠系聚合物;聚矽氧系聚合物;丙烯酸系聚合物等。該等聚合物可單獨地使用或組合兩種以上使用。作為上述成為母劑之聚合物,就與密封材料之親和性之觀點而言,較佳為可較佳地使用作為上述丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑或聚矽氧系黏著劑之基礎聚合物而例示之聚合物。
作為上述活性能量射線反應性化合物,例如可列舉具有丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、乙炔基等具有碳-碳多鍵之官能基之光反應性之單體或低聚物。作為該光反應性之單體或低聚物之具體例,可列舉:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等含有(甲基)丙烯醯基之化合物;該含有(甲基)丙烯醯基之化合物之二~五聚物等。
又,作為上述活性能量射線反應性化合物,亦可使用環氧化丁二烯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯醯胺、乙烯基矽氧烷等單體;或由該單體構成之低聚物。包含該等化合物之樹脂材料(R1)可利用紫外線、電子束等高能量射線進行硬化。
進而,作為上述活性能量射線反應性化合物,亦可使用鎓鹽等有機鹽類與分子內具有複數個雜環之化合物之混合物。該混合物可藉由活性能量射線(例如,紫外線、電子束)之照射使有機鹽裂解而產生離子,並以此為起始種引起雜環之開環反應而獲得三維網狀結構。作為上述有機鹽類,例如可列舉:錪鹽、鏻鹽、銻鹽、鋶鹽、硼酸鹽等。作為上述於分子內具有複數個雜環之化合物中之雜環,可列舉環氧乙烷、氧雜環丁烷、氧雜環戊烷、環硫乙烷、氮丙啶等。
於上述包含成為母劑之聚合物及活性能量射線反應性化合物之樹脂材料(R1)中,活性能量射線反應性化合物之含有比率相對於成為母劑之聚合物100重量份,較佳為0.1重量份~500重量份、更佳為1重量份~300重量份、進而較佳為10重量份~200重量份。若為此種範圍,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
上述包含成為母劑之聚合物及活性能量射線反應性化合物之樹脂材料(R1)根據需要可包含任意適當之添加劑。作為添加劑,例如可列舉:活性能量射線聚合起始劑、活性能量射線聚合促進劑、交聯劑、塑化劑、硫化劑等。作為活性能量射線聚合起始劑,根據所使用之活性能量射線之種類可使用任意適當之起始劑。活性能量射線聚合起始劑可單獨地使用或組合兩種以上使用。於包含成為母劑之聚合物及活性能量射線反應性化合物之樹脂材料(R1)中,活性能量射線聚合起始劑之含有比率相對於成為母劑之聚合物100重量份,較佳為0.1重量份~10重量份、更佳為1重量份~5重量份。
作為上述活性能量射線反應性聚合物,例如可列舉具有丙烯醯基、甲基丙烯醯基、乙烯基、烯丙基、乙炔基等具有碳-碳多鍵之官能基之聚合物。作為具有活性能量射線反應性官能基之聚合物之具體例,可列舉由多官能(甲基)丙烯酸酯構成之聚合物等。該由多官能(甲基)丙烯酸酯構成之聚合物較佳為具有碳數為4以上之烷基酯、更佳為具有碳數為6以上之烷基酯、進而較佳為具有碳數為8以上之烷基酯、尤佳為具有碳數為8~20之烷基酯、最佳為具有碳數為8~18之烷基酯。若使用具有長側鏈之聚合物,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。於該聚合物中,側鏈具有碳數為4以上之烷基酯之結構單元之含有比率相對於構成該聚合物之總結構單元,較佳為30重量%以上、更佳為50重量%以上、進而較佳為70重量%~100重量%、尤佳為80重量%~100重量%。若為此種範圍,則能夠形成與密封材料之親和性低之黏著劑層。
上述包含活性能量射線反應性聚合物之樹脂材料(R2)亦可進而包含上述活性能量射線反應性化合物(單體或低聚物)。又,上述包含活性能量射線反應性聚合物之樹脂材料(R2)根據需要可包含任意適當之添加劑。添加劑之具體例與包含成為母劑之聚合物及活性能量射線反應性化合物之樹脂材料(R1)中可包含之添加劑相同。於包含活性能量射線反應性聚合物之樹脂材料(R2)中,活性能量射線聚合起始劑之含有比率相對於活性能量射線反應性聚合物100重量份,較佳為0.1重量份~10重量份、更佳為1重量份~5重量份。
<熱膨脹性微球>
於一實施形態中,上述黏著劑層進而包含熱膨脹性微球。具備包含熱膨脹性微球之黏著劑層之黏著片材藉由加熱使該熱膨脹性微球膨脹或發泡而於黏著面產生凹凸,其結果,黏著力下降或消失。此種黏著片材能夠藉由加熱而容易地剝離。
作為上述熱膨脹性微球,只要為可藉由加熱而膨脹或發泡之微球即可,可使用任意適當之熱膨脹性微球。作為上述熱膨脹性微球,例如可使用將藉由加熱而容易地膨脹之物質內包於具有彈性之殼內而成之微球。此種熱膨脹性微球可利用任意適當之方法製造,例如凝聚法(coacervation)、界面聚合法等。
作為藉由加熱而容易地膨脹之物質,例如可列舉:丙烷、丙烯、丁烯、正丁烷、異丁烷、異戊烷、新戊烷、正戊烷、正己烷、異己烷、庚烷、辛烷、石油醚、甲烷之鹵化物、四烷基矽烷等低沸點液體;藉由熱分解而氣化之偶氮二羧醯胺等。
作為構成上述殼之物質,例如可列舉由如下物質構成之聚合物:丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、α-乙氧基丙烯腈、反丁烯二腈等腈單體;丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸等羧酸單體;偏二氯乙烯;乙酸乙烯酯;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸异酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、丙烯酸β-羧基乙酯等(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯單體;丙烯醯胺、取代丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、取代甲基丙烯醯胺等醯胺單體等。由該等單體構成之聚合物可為均聚物,亦可為共聚物。作為該共聚物,例如可列舉:偏二氯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-甲基丙烯腈-伊康酸共聚物等。
作為上述熱膨脹性微球,亦可使用無機系發泡劑或有機系發泡劑。作為無機系發泡劑,例如可列舉:碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、硼氫化鈉、各種叠氮類等。又,作為有機系發泡劑,例如可列舉:三氯單氟甲烷、二氯單氟甲烷等氯氟化烷烴系化合物;偶氮二異丁腈、偶氮二羧醯胺、偶氮二羧酸鋇等偶氮系化合物;對甲苯磺醯肼、二苯碸-3,3'-二磺醯肼、4,4'-氧基雙(苯磺醯肼)、烯丙基雙(磺醯肼)等肼系化合物;對甲苯磺醯胺基脲、4,4'-氧基雙(苯磺醯胺基脲)等胺基脲系化合物;5-啉基-1,2,3,4-噻三唑等三唑系化合物;N,N'-二亞硝基五亞甲基四胺、N,N'-二甲基-N,N'-二亞硝基對苯二甲醯胺等N-亞硝基系化合物等。
上述熱膨脹性微球亦可使用市售品。作為市售品之熱膨脹性微球之具體例,可列舉:松本油脂製藥公司製之商品名「Matsumoto Microsphere」(等級:F-30、F-30D、F-36D、F-36LV、F-50、F-50D、F-65、F-65D、FN-100SS、FN-100SSD、FN-180SS、FN-180SSD、F-190D、F-260D、F-2800D)、Japan Fillite公司製之商品名「EXPANCEL」(等級:053-40、031-40、920-40、909-80、930-120)、吳羽化學工業公司製之「DAIFOAM」(等級:H750、H850、H1100、S2320D、S2640D、M330、M430、M520)、積水化學工業公司製之「ADVANCELL」(等級:EML101、EMH204、EHM301、EHM302、EHM303、EM304、EHM401、EM403、EM501)等。
上述熱膨脹性微球之加熱前之粒徑較佳為0.5 μm~80 μm、更佳為5 μm~45 μm、進而較佳為10 μm~20 μm、尤佳為10 μm~15 μm。因此,將上述熱膨脹性微球之加熱前之粒子尺寸稱為平均粒徑時,較佳為6 μm~45 μm、更佳為15 μm~35 μm。上述粒徑與平均粒徑係利用雷射散射法中之粒度分佈測定法求出之值。
上述熱膨脹性微球較佳為具有於體積膨脹率較佳為達到5倍以上、更佳為達到7倍以上、進而較佳為達到10倍以上之前不會破裂之適當之強度。於使用此種熱膨脹性微球之情形時,能夠藉由加熱處理而使黏著力高效地下降。
上述黏著劑層中之熱膨脹性微球之含有比率可根據所期望之黏著力之下降性等適當地設定。熱膨脹性微球之含有比率相對於形成黏著劑層之基礎聚合物100重量份,例如為1重量份~150重量份、較佳為10重量份~130重量份、進而較佳為25重量份~100重量份。
於上述黏著劑層包含熱膨脹性微球之情形時,熱膨脹性微球發生膨脹前(即,加熱前)之黏著劑層之算術表面粗糙度Ra較佳為500 nm以下、更佳為400 nm以下、進而較佳為300 nm以下。若為此種範圍,則可獲得對被黏著體之密接性優異之黏著片材。如此般表面平滑性優異之黏著劑層例如可藉由將黏著劑層之厚度設為上述範圍、以及於具備其他黏著劑層之情形時向隔離件塗佈並轉印黏著劑層等操作而獲得。再者,於如上述A項中所說明般,本發明之黏著片材進而具備其他黏著劑層之情形時,該其他黏著劑層亦可包含熱膨脹性微球。於其他黏著劑層包含熱膨脹性微球之情形時,該黏著劑層之算術表面粗糙度Ra亦較佳為上述範圍。
於上述黏著劑層包含熱膨脹性微球之情形時,上述黏著劑層較佳為包含由80℃下之動態儲存彈性模數處於5 kPa~1 MPa(更佳為10 kPa~0.8 MPa)之範圍之基礎聚合物構成之黏著劑。若為此種黏著劑層,則可形成於加熱前具有適當之黏著性、藉由加熱而黏著力容易下降之黏著片材。再者,動態儲存彈性模數可使用動態黏彈性測定裝置(例如,Rheometrics公司製之商品名「ARES」),藉由頻率1 Hz、升溫速度10℃/min之測定條件進行測定。C. 基材層
於一實施形態中,本發明之黏著片材具備黏著劑層及基材層。圖2(a)為本發明之一實施形態之黏著片材之概略剖視圖。該黏著片材100包含黏著劑層10及配置於黏著劑層10之單側之基材層30。圖2(b)為本發明之另一實施形態之黏著片材之概略剖視圖。該黏著片材200包含黏著劑層10及基材層30,且於基材層30之兩側配置黏著劑層10。有2層之黏著劑層分別可為相同構成之黏著劑層,亦可為不同構成之黏著劑層。再者,亦可為於基材層之單側具備上述黏著劑層,於另一面具備其他黏著劑層之構成。
於本發明之黏著片材具備基材層之情形時,該基材層與黏著劑層之抓固力較佳為6.0 N/19 mm以上、更佳為15 N/19 mm以上。
上述抓固力可以如下方式進行測定。上述抓固力可以如下方式獲得:(i)於寬度20 mm×長度150 mm之黏著片材之與黏著劑層相反側之面(例如,於為基材層/黏著劑層構成之黏著片材之情形時為基材層之外表面)之整面上經由特定之雙面膠帶貼合SUS板;(ii)於該黏著片材之黏著劑層之外表面上貼附尺寸為寬度19 mm×長度150 mm且包含聚酯系樹脂之黏著性評價用片材(對聚對苯二甲酸乙二酯具有10 N/20 mm~20 N/20 mm之剝離黏著力之片材,例如日東電工公司製之商品名「No.315 Tape」)之黏著面,準備評價用試樣;(iii)藉由拉伸試驗測定黏著片材之基材層與黏著劑層之間之剝離力。再者,上述(i)~(iii)係於23℃之環境溫度下進行。測定剝離力時之拉伸試驗之條件:剝離速度為50 mm/min、剝離角度為180°。
如上述般基材層與黏著劑層之抓固力高之黏著片材為本質上不易產生糊劑殘留之黏著片材,若為此種黏著片材,則本發明之效果變得顯著。於以上述方法進行評價之情形時,更佳為基材層與黏著劑層之界面不發生剝離,例如於SUS板與基材層之間進行剝離之黏著片材。抓固力高之黏著片材例如可藉由使用上述橡膠系黏著劑(Rub1)作為黏著劑、以及於黏著劑中添加異氰酸酯系交聯劑等操作而獲得。
作為上述基材層,例如可列舉:樹脂片材、不織布、紙、金屬箔、織布、橡膠片材、發泡片材、該等之積層體(尤其是包含樹脂片材之積層體)等。作為構成樹脂片材之樹脂,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚醯胺(尼龍)、全芳香族聚醯胺(芳族聚醯胺)、聚醯亞胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯硫醚(PPS)、氟系樹脂、聚醚醚酮(PEEK)等。作為不織布,可列舉:包含馬尼拉麻之不織布等由具有耐熱性之天然纖維形成之不織布;聚丙烯樹脂不織布、聚乙烯樹脂不織布、酯系樹脂不織布等合成樹脂不織布等。作為金屬箔,可列舉銅箔、不鏽鋼箔、鋁箔等。作為紙,可列舉日本紙、牛皮紙等。
上述基材層之厚度可根據所期望之強度或柔軟性以及使用目的等而設定為任意適當之厚度。基材層之厚度較佳為1000 μm以下、更佳為1 μm~1000 μm、進而較佳為1 μm~500 μm、尤佳為3 μm~300 μm、最佳為5 μm~250 μm。
上述基材層亦可實施表面處理。作為表面處理,例如可列舉:電暈處理、鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、離子化放射線處理、利用底塗劑之塗佈處理等。
作為上述有機塗佈材料,例如可列舉塑膠硬塗材料II(CMC出版,(2004))中記載之材料。較佳為使用胺基甲酸酯系聚合物、更佳為聚丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯胺基甲酸酯或該等之前驅物。其原因在於,向基材之塗覆·塗佈簡便,並且工業上能夠選擇多種物質、能夠廉價地獲得。該胺基甲酸酯系聚合物例如為由異氰酸酯單體與含有醇性羥基之單體(例如,含有羥基之丙烯酸系化合物或含有羥基之酯化合物)之反應混合物形成之聚合物。有機塗佈材料亦可包含多胺等鏈延長劑、抗老化劑、氧化穩定劑等作為任意之添加劑。有機塗佈層之厚度並無特別限定,例如適合為0.1 μm~10 μm左右,較佳為0.1 μm~5 μm左右,更佳為0.5 μm~5 μm左右。D. 彈性層
本發明之黏著片材可進而具備彈性層。圖3為本發明之一實施形態之黏著片材之概略剖視圖。黏著片材300進而具備彈性層40。彈性層40於黏著劑層10包含上述熱膨脹性微球之情形時可較佳地配置。又,於黏著片材300具備基材層30之情形時,彈性層40可如圖示例般配置於黏著劑層10與基材層30之間,亦可設置於基材層之與黏著劑層相反之一側。彈性層40亦可設置2層以上。再者,圖3中表示具有1層彈性層40,且該彈性層40配置於黏著劑層10與基材層30之間之例。藉由具備彈性層40,對被黏著體之追隨性提高。又,具備彈性層40之黏著片材於剝離時進行了加熱時,黏著劑層之面方向之變形(膨脹)受到約束,厚度方向之變形得以優先。其結果,剝離性提高。
上述彈性層包含基礎聚合物,作為該基礎聚合物,可使用作為構成上述黏著劑層之基礎聚合物而例示之聚合物。又,上述彈性層亦可包含天然橡膠、合成橡膠、合成樹脂等。作為該合成橡膠及合成樹脂,可列舉:腈系、二烯系、丙烯酸系之合成橡膠;聚烯烴系、聚酯系等熱塑性彈性體;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;聚胺基甲酸酯;聚丁二烯;軟質聚氯乙烯等。構成上述彈性層之基礎聚合物可與形成上述黏著劑層之基礎聚合物相同,亦可不同。上述彈性層亦可為由上述基礎聚合物形成之發泡膜。該發泡膜可藉由任意適當之方法而獲得。再者,彈性層與黏著劑層可藉由基礎聚合物之差別及/或熱膨脹性微球之有無(彈性層不含熱膨脹性微球)加以區別。
上述彈性層根據需要可包含任意適當之添加劑。作為該添加劑,例如可列舉:交聯劑、硫化劑、黏著賦予劑、塑化劑、柔軟劑、填充劑、抗老化劑等。於使用聚氯乙烯等硬質樹脂作為基礎聚合物之情形時,較佳為併用塑化劑及/或柔軟劑而形成具有所期望之彈性之彈性層。
上述彈性層之厚度較佳為3 μm~200 μm、更佳為5 μm~100 μm。若為此種範圍,則能夠使彈性層充分地發揮上述功能。
上述彈性層於25℃下之拉伸彈性模數較佳為未達100 MPa、更佳為0.1 MPa~50 MPa、進而較佳為0.1 MPa~10 MPa。若為此種範圍,則能夠使彈性層充分地發揮上述功能。E. 隔離件
本發明之黏著片材根據需要可進而具備隔離件。該隔離件之至少一面成為剝離面,可為了保護上述黏著劑層而設置。隔離件可由任意適當之材料構成。F. 黏著片材之製造方法
本發明之黏著片材可利用任意適當之方法而製造。關於本發明之黏著片材,例如可列舉:於基材層(於獲得不含基材層之黏著片材之情形時為任意適當之基體)上直接塗覆包含黏著劑之組合物之方法,或將於任意適當之基體上塗覆包含黏著劑之組合物而形成之塗覆層向基材層進行轉印之方法等。包含黏著劑之組合物可包含任意適當之溶劑。
於形成包含熱膨脹性微球之黏著劑層之情形時,可將包含熱膨脹性微球、黏著劑以及任意適當之溶劑之組合物塗覆於基材層而形成該黏著劑層。或者,亦可於黏著劑塗覆層上撒上熱膨脹性微球後,使用層壓機等將該熱膨脹性微球埋入黏著劑中而形成包含熱膨脹性微球之黏著劑層。
於黏著劑層具有上述彈性層之情形時,該彈性層例如可於基材層上或黏著劑層上塗覆用於形成彈性層之組合物而形成。
作為上述黏著劑及各組合物之塗覆方法,可採用任意適當之塗覆方法。例如,可於塗佈後進行乾燥而形成各層。作為塗佈方法,例如可列舉使用多功能塗佈機(multi-coater)、模嘴塗佈機、凹版塗佈機、敷料器等之塗佈方法。作為乾燥方法,例如可列舉自然乾燥、加熱乾燥等。加熱乾燥時之加熱溫度可根據成為乾燥對象之物質之特性而設定為任意適當之溫度。
[實施例]
以下,藉由實施例對本發明進行具體說明,但本發明不受該等實施例之限定。實施例中之評價方法如下所述。又,於實施例中,只要無特別標註,則「份」及「%」為重量基準。
(1)接觸角
將黏著片材以黏著劑層朝上之方式載置於載玻片上,測定黏著劑層表面相對於4-第三丁基苯基縮水甘油醚之接觸角。
於黏著劑層表面滴加4-第三丁基苯基縮水甘油醚2 μl,測定5秒後之接觸角(N=5)。接觸角之測定係使用接觸角計(協和界面公司製,商品名「CX-A型」),於23℃、50%RH之氛圍下進行。
(2)sp值
將黏著片材形成後之黏著劑層中之聚合物之sp值根據Fedors之方法(山本秀樹著,「sp值 基礎·應用與計算方法」,資訊機構股份有限公司出版,2006年4月3日發行,66~67頁)而算出。具體而言,該sp值係由形成聚合物之各原子或原子團之25℃下之蒸發能量Δe(cal)、以及形成聚合物之各原子或原子團之25℃下之莫耳容積ΔV(cm3
),根據以下之式而算出。
Sp值=(ΣΔe/ΣΔV)1/2
又,於聚合物為共聚物之情形時,該Sp值係以如下方式算出:算出構成該共聚物之各結構單元之各自之均聚物之Sp值,並將該等Sp值分別乘以各結構單元之莫耳分率,對所得之值進行求和。
於上述情形時,關於各結構單元之分析方法(聚合物之組成分析),可自該黏著片材僅適當地採取黏著劑層,對將其浸漬於二甲基甲醯胺(DMF)、丙酮、甲醇、四氫呋喃(THF)等有機溶劑中而獲得之溶劑可溶部分進行回收,由凝膠過濾滲透層析法(GPC)、核磁共振分光法(NMR)、紅外分光法(IR)、質量分析之分析方法而求得。
(3)黏著力
於黏著片材(寬度20 mm×長度140 mm)之與黏著劑層相反側之面之整面,經由雙面接著帶(日東電工公司製,商品名「No.531」),使用2 kg手壓輥貼合SUS304板。
繼而,於黏著劑層之表面整面貼合聚對苯二甲酸乙二酯膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S-10」,厚度:25 μm、寬度:30 mm)(溫度:23℃、濕度:65%、2 kg輥往返1次)。
將以上述方式獲得之評價用試樣供於拉伸試驗。作為拉伸試驗機,使用島津製作公司製之商品名「Shimadzu Autograph AG-120kN」。於拉伸試驗機中設置評價用試樣後,於23℃之環境溫度下放置30分鐘,其後開始拉伸試驗。拉伸試驗之條件設為剝離角度:180°、剝離速度(拉伸速度):300 mm/min。測定自上述PET膜剝離黏著片材時之荷重,將此時之最大荷重作為黏著片材之黏著力。
(4)抓固力
於黏著片材(寬度20 mm×長度140 mm)之與黏著劑層相反側之面之整面,經由雙面接著帶(日東電工股份有限公司製,商品名「No.531」),使用2 kg手壓輥貼合SUS304板(寬度40 mm×長度120 mm)。
繼而,貼合評價用片材(日東電工股份有限公司製,商品名「No.315 Tape」,寬度19 mm×長度150 mm)(溫度:23℃、濕度:65%、2 kg輥往返1次)。
將以上述方式獲得之評價用試樣供於拉伸試驗。作為拉伸試驗機,使用島津製作公司製之商品名「Shimadzu Autograph AG-120kN」。拉伸試驗之條件設為剝離角度:180°、剝離速度(拉伸速度):50 mm/min。抓持上述評價用片材,測定欲自黏著片材之基材層剝離黏著劑層時之荷重,將此時之最大荷重作為基材層與黏著劑層之抓固力。
(5)黏著力值
於黏著片材(寬度20 mm×長度50 mm)之與黏著劑層相反側之面之整面,經由雙面接著帶(日東電工股份有限公司製,商品名「No.531」),使用2 kg手壓輥貼合載玻片(松浪硝子工業公司製,26 mm×76 mm)。
使用探針黏度測定機(RHESCA公司製,商品名「TACKINESS Model TAC-II」),測定以上述方式獲得之評價用試樣中之黏著劑層外表面之探針黏度值。測定條件設為:探針加工速度(Immersion speed):30 mm/min、測試速度(test speed):30 mm/min、密接荷重(Prelod):100 gf、密接保持時間(press time):1秒、探針區域(Probe Area):5 mmSUS。
(6)保持力試驗
於23℃之環境溫度下,使用2 kg手壓輥將黏著片材(寬度10 mm×長度150 mm)之黏著劑層外表面整面貼合於電木板(Futamura Chemical公司製,商品名「TAIKOLITE FL-102」,寬度25 mm×長度125 mm×厚度2 mm)之中央部分。
對於以上述方式獲得之評價用試樣,於40℃之環境溫度下放置30分鐘進行熟化後,使用膠帶蠕變試驗機(今田製作所公司製,型式/型號「12連重錘式/041」),施加1.96 N之荷重,維持該狀態放置2小時。
將電木板上之加壓前之位置作為基準,測定由加壓導致之黏著片材之移動距離(偏移)。該移動距離越短表示保持力越高。
(7)表面粗糙度
依據JIS B0601測定黏著片材之黏著劑層表面之算術表面粗糙度Ra。測定機係使用光學式表面粗糙度計(Veeco Metrogy Group公司製,商品名「Wyko NT9100」)。
(8)間隙高度抑制效果
將萘型2官能環氧樹脂(DIC公司製,商品名「HP4032D」、環氧當量:144)100重量份、苯氧樹脂(三井化學公司製,商品名「EP4250」)40重量份、酚系樹脂(明和化成公司製,商品名「MEH-8000」)129重量份、球狀二氧化矽(Admatechs公司製,商品名「SO-25R」)1137重量份、染料(Orient Chemical Industries公司製,商品名「OIL BLACK BS」)14重量份、硬化觸媒(四國化成公司製,商品名「2PHZ-PW」)1重量份、及甲基乙基酮30重量份加以混合,製備樹脂溶液A(固形物成分濃度:23.6重量%)。
於黏著片材之黏著劑層上載置Si晶圓(1 cm×1 cm、厚度500 μm),進而,於該黏著劑層上以覆蓋密封該Si晶圓之方式塗佈上述樹脂溶液A(塗佈尺寸:3 cm×3 cm),將樹脂溶液於170℃下加熱10分鐘使其硬化,而於黏著片材之黏著劑層上形成包含Si晶圓及密封樹脂之結構體。
冷卻後,將黏著片材自結構體剝離。針對剝離後之黏著片材,將未與Si晶圓接觸之部分之黏著劑層之厚度及與Si晶圓接觸之部分之黏著劑層之厚度之差作為間隙高度量。
(9)糊劑殘留性
如上述(8)般,於黏著片材上形成包含Si晶圓及密封樹脂之結構體,冷卻後,自結構體剝離黏著片材。剝離後,利用顯微鏡(KEYENCE公司製,商品名「VHX-100」,倍率:150倍)觀察上述結構體之貼合面,確認有無附著於結構體上之黏著劑層成分。表1中,將粒徑100 μm(於為不定形之情形時,最長邊之長度為100 μm)以上之附著物未達5個之情形記為○、將為5個以上之情形記為×。
[實施例1]
將作為基礎聚合物之丙烯酸系共聚物(丙烯酸2-乙基己酯與丙烯酸羥基乙酯之共聚物,且丙烯酸2-乙基己酯結構單元:丙烯酸羥基乙酯結構單元=100:5(重量比))100重量份、異氰酸酯系交聯劑(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE L」)1.5重量份、萜烯酚系黏著賦予樹脂(YASUHARA CHEMICAL公司製,商品名「YS POLYSTAR S145」)10重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備黏著劑層形成用組合物。
將該黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之聚四氟乙烯膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S10」,厚度38 μm)之單面,而獲得由基材層與黏著劑層(厚度10 μm)構成之黏著片材。
[實施例2]
將作為基礎聚合物之丙烯酸系共聚物(丙烯酸2-乙基己酯與丙烯酸以及三羥甲基丙烷丙烯酸酯之共聚物,且丙烯酸2-乙基己酯結構單元:丙烯酸結構單元:三羥甲基丙烷丙烯酸酯結構單元=100:3:0.03(重量比))100重量份、環氧系交聯劑(三菱瓦斯化學公司製,商品名「TETRAD-C」)0.5重量份、萜烯酚系黏著賦予樹脂(YASUHARA CHEMICAL公司製,商品名「YS POLYSTAR S145」)10重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備黏著劑層形成用組合物。
將該黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之聚四氟乙烯膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S10」,厚度38 μm)之單面,而獲得由基材層與黏著劑層(厚度10 μm)構成之黏著片材。
[實施例3]
將加成反應型聚矽氧系黏著劑(東麗公司製,商品名「Silicone Rubber SD-4580L」,且聚矽氧橡膠:聚矽氧樹脂=60:40(重量比))100重量份、鉑系觸媒(東麗公司製,商品名「SRX-212」)0.5重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備黏著劑層形成用組合物。
將該黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之聚醯亞胺膜(東麗杜邦公司製,商品名「KAPTON 200H」,厚度50 μm)之單面,而獲得由基材層及黏著劑層(10 μm)構成之黏著片材。
[實施例4]
將聚異丁烯系橡膠(BASF JAPAN公司製,商品名「Oppanol B80」)100重量份、含有羥基之聚烯烴(出光興產公司製,商品名「EPOL」)1.5重量份、異氰酸酯系交聯劑(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE L」)4重量份、以及甲苯200重量份加以混合,製備黏著劑層形成用組合物。
將該黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之聚四氟乙烯膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S10」,厚度38 μm)之單面,而獲得由基材層與黏著劑層(厚度10 μm)構成之黏著片材。
[實施例5]
向黏著劑層形成用組合物中進而添加熱膨脹性微球(松本油脂製藥公司製,商品名「Matsumoto Microsphere F-50」)30重量份,並將黏著劑層之厚度設為40 μm,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例6]
向黏著劑層形成用組合物中進而添加熱膨脹性微球(松本油脂製藥公司製,商品名「Matsumoto Microsphere F-50」)30重量份,並將黏著劑層之厚度設為40 μm,除此以外,以與實施例2同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例7]
向黏著劑層形成用組合物中進而添加熱膨脹性微球(松本油脂製藥公司製,商品名「Matsumoto Microsphere F-50」)30重量份,並將黏著劑層之厚度設為40 μm,除此以外,以與實施例3同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例8]
向黏著劑層形成用組合物中進而添加熱膨脹性微球(松本油脂製藥公司製,商品名「Matsumoto Microsphere F-50」)30重量份,並將黏著劑層之厚度設為40 μm,除此以外,以與實施例4同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例9]
以與實施例1同樣之方式製備黏著劑層形成用組合物。
將丙烯酸系共聚物(丙烯酸乙酯與丙烯酸2-乙基己酯以及丙烯酸羥基乙酯之共聚物,且丙烯酸乙酯結構單元:丙烯酸2-乙基己酯結構單元:丙烯酸羥基乙酯結構單元=70:30:5:6(重量比))100重量份、異氰酸酯系交聯劑(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE L」)2重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備彈性層形成用組合物。
將丙烯酸系共聚物(丙烯酸乙酯與丙烯酸2-乙基己酯以及丙烯酸羥基乙酯之共聚物,且丙烯酸乙酯結構單元:丙烯酸2-乙基己酯結構單元:丙烯酸羥基乙酯結構單元=70:30:5:6(重量比))100重量份、異氰酸酯系交聯劑(Nippon Polyurethane Industry公司製,商品名「CORONATE L」)2重量份、松香酚系黏著賦予樹脂(Sumitomo Bakelite公司製,商品名「Sumilite Resin PR-12603」)15重量份、熱膨脹性微球(松本油脂製藥公司製,商品名「Matsumoto Microsphere F-50」)35重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備其他黏著劑層形成用組合物。
將上述黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之PET膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S10」,厚度38 μm)之單面,而於基材層上形成黏著劑層(厚度10 μm)。又,於該PET膜之另一面塗覆彈性層形成用組合物,而於基材層上形成彈性層(厚度10 μm)。
另外,於另一PET膜上塗覆上述其他黏著劑層形成用組合物而形成其他黏著劑層(厚度35 μm)。將該其他黏著劑層轉印至上述彈性層上,而獲得由黏著劑層/基材層/彈性層/其他黏著劑層構成之黏著片材。
[實施例10]
使用實施例2中獲得之黏著劑層形成用組合物作為黏著劑層形成用組合物,除此以外,以與實施例9同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例11]
使用實施例3中獲得之黏著劑層形成用組合物作為黏著劑層形成用組合物,除此以外,以與實施例9同樣之方式獲得黏著片材。
[實施例12]
使用實施例4中獲得之黏著劑層形成用組合物作為黏著劑層形成用組合物,除此以外,以與實施例9同樣之方式獲得黏著片材。
[比較例1]
將丙烯酸系共聚物(丙烯酸甲酯與丙烯酸2-乙基己酯以及丙烯酸之共聚物,且丙烯酸甲酯結構單元:丙烯酸2-乙基己酯結構單元:丙烯酸結構單元=15:85:8(重量比))100重量份、環氧系交聯劑(三菱瓦斯化學公司製,商品名「TETRAD-C」)3重量份、萜烯酚系黏著賦予樹脂(YASUHARA CHEMICAL公司製,商品名「YS POLYSTAR S145」)10重量份、以及甲苯100重量份加以混合,製備黏著劑層形成用組合物。
將該黏著劑層形成用組合物塗覆於作為基材層之聚四氟乙烯膜(東麗公司製,商品名「Lumirror S10」,厚度38 μm)之單面,而獲得由基材層與黏著劑層(厚度10 μm)構成之黏著片材。
[表1]
1:半導體晶片 2:密封樹脂 2':組合物 10:黏著劑層 10':黏著片材 20:結構體 30:基材層 40:彈性層 100,200,300:黏著片材1: semiconductor chip 2: sealing resin 2': composition 10: adhesive layer 10': adhesive sheet 20: structure 30: base layer 40: elastic layer 100,200,300: adhesive sheet
圖1(a)係說明將先前之黏著片材用於半導體封裝體之製造時之一例之圖,圖1(b)係說明將本發明之黏著片材用於半導體封裝體之製造時之一例之圖。 圖2(a)及(b)係本發明之一實施形態之黏著片材之概略剖視圖。 圖3係本發明之一實施形態之黏著片材之概略剖視圖。FIG. 1(a) is a diagram illustrating an example of using a conventional adhesive sheet for manufacturing a semiconductor package, and FIG. 1(b) is a diagram illustrating an example of using the adhesive sheet of the present invention for manufacturing a semiconductor package. FIG. 2(a) and (b) are schematic cross-sectional views of an adhesive sheet of an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an adhesive sheet of an embodiment of the present invention.
1:半導體晶片 1: Semiconductor chip
2:密封樹脂 2: Sealing resin
2':組合物 2': Composition
10:黏著劑層 10: Adhesive layer
10':黏著片材 10': Adhesive sheet
20:結構體 20:Structure
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