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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024127308
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】電子装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/56 20060101AFI20240912BHJP
   H01L 23/29 20060101ALI20240912BHJP
   H01L 21/301 20060101ALI20240912BHJP
【FI】
H01L21/56 R
H01L23/30 R
H01L21/78 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023036376
(22)【出願日】2023-03-09
(71)【出願人】
【識別番号】000220099
【氏名又は名称】アールエム東セロ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100110928
【弁理士】
【氏名又は名称】速水 進治
(72)【発明者】
【氏名】三浦 徹
【テーマコード(参考)】
4M109
5F061
5F063
【Fターム(参考)】
4M109AA01
4M109BA05
4M109CA21
4M109CA22
4M109EA02
5F061AA01
5F061BA05
5F061CA21
5F061CA22
5F061FA06
5F063AA18
5F063BA18
5F063EE23
(57)【要約】
【課題】信頼性が向上した電子装置を得ることが可能な電子装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基材層10と、基材層10の第1面10A側に設けられ、かつ、電子部品70を仮固定するための粘着性樹脂層(A)と、基材層10の第2面10B側に設けられた粘着性樹脂層(B)と、を備える粘着性フィルム50と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)に貼り付けられた電子部品70と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(B)に貼り付けられた支持基板80と、を備える構造体100を準備する工程(a)と、封止材60により電子部品70を封止する工程(b)と、を備える電子装置の製造方法であって、電子部品70は、本体部110と、本体部110の少なくとも一面に設けられたバンプ部120とを有し、バンプ部120は、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)に接しており、工程(b)では、電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で本体部110を封止する電子装置の製造方法。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材層と、前記基材層の第1面側に設けられ、かつ、電子部品を仮固定するための粘着性樹脂層(A)と、前記基材層の第2面側に設けられた粘着性樹脂層(B)と、を備える粘着性フィルムと、
前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(A)に貼り付けられた電子部品と、
前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(B)に貼り付けられた支持基板と、を備える構造体を準備する工程(a)と、
封止材により前記電子部品を封止する工程(b)と、を備える電子装置の製造方法であって、
前記電子部品は、本体部と、前記本体部の少なくとも一面に設けられたバンプ部とを有し、前記バンプ部は、前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(A)に接しており、
前記工程(b)では、前記電子部品の前記本体部と、前記粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で前記本体部を封止する電子装置の製造方法。
【請求項2】
前記工程(b)では、前記電子部品の前記粘着性樹脂層(A)に接する一面を封止する、請求項1に記載の電子装置の製造方法。
【請求項3】
前記工程(b)では、前記電子部品の全面を一括に封止する、請求項1または2に記載の電子装置の製造方法。
【請求項4】
前記電子部品が直方体形状であり、前記工程(b)では、前記直方体形状の六面を一括に封止する、請求項1~3のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項5】
前記粘着性樹脂層(A)の厚みが1μm以上100μm以下である、請求項1~4のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項6】
前記電子部品の前記バンプ部の高さをH、前記粘着性樹脂層(A)の厚みをTとしたときに、1.1<H/T<5.0の関係を満たす、請求項1~5のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項7】
前記粘着性フィルムが、前記基材層と前記粘着性樹脂層(A)との間、および前記基材層と前記粘着性樹脂層(B)との間の少なくとも一方に凹凸吸収性樹脂層(C)をさらに備える、請求項1~6のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項8】
前記工程(b)の前に、前記構造体中の前記凹凸吸収性樹脂層(C)に対して、光エネルギーおよび熱エネルギーからなる群より選択される少なくとも一種のエネルギーを与えることにより前記凹凸吸収性樹脂層(C)を架橋する工程をさらに備える、請求項7に記載の電子装置の製造方法。
【請求項9】
前記凹凸吸収性樹脂層(C)の厚みが5μm以上400μm以下である、請求項7または8に記載の電子装置の製造方法。
【請求項10】
前記電子部品の前記バンプ部の高さをH、前記粘着性樹脂層(A)の厚みをT、前記凹凸吸収性樹脂層(C)の厚みをIとしたときに、1.1<H/(T+I)<5.0の関係を満たす、請求項7~9のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項11】
前記粘着性フィルムが硬質層(D)をさらに備える、または前記基材層が硬質層である、請求項1~10のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項12】
硬質層(D)または前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォンおよびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される一種または二種以上を含む、請求項1~11のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項13】
硬質層(D)または前記基材層の、ASTM D-2240のD型ショアーによるショアーD型硬度が55以上である、請求項1~12のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項14】
前記粘着性樹脂層(B)が外部刺激により粘着力が低下する層である、請求項1~13のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項15】
前記粘着性樹脂層(A)が(メタ)アクリル系粘着性樹脂、シリコーン系粘着性樹脂、ウレタン系粘着性樹脂、オレフィン系粘着性樹脂およびスチレン系粘着性樹脂からなる群より選択される一種または二種以上を含む、請求項1~14のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項16】
前記封止材がエポキシ樹脂系封止材を含む、請求項1~15のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【請求項17】
前記電子装置がファンアウト型パッケージを含む、請求項1~16のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電子装置(例えば、半導体装置)の小型化・軽量化を図ることができる技術として、ファンアウト型パッケージが開発されている。
ファンアウト型パッケージの作製方法のひとつであるeWLB(Embedded Wafer Level Ball Grid Array)では、支持基板に貼り付けた粘着性フィルム上に、半導体チップ等の複数の電子部品を離間させた状態で仮固定し、封止材により複数の電子部品を一括封止する手法が取られる。ここで、粘着性フィルムは、封止工程等においては電子部品および支持基板に固着させる必要があり、封止後は支持基板とともに封止された電子部品から除去する必要がある。
【0003】
このようなファンアウト型パッケージの製造方法に関する技術としては、例えば、特許文献1に記載のものが挙げられる。
特許文献1には、樹脂封止の際の圧力によりチップが保持されず指定の位置からずれるという課題、あるいは半導体装置製造用耐熱性粘着シートを剥離する際に封止材の硬化や熱によるチップ面に対する強粘着化により、パッケージが破損するという課題を解決するための方法として、基板レス半導体チップを樹脂封止する際に、貼着して使用される半導体装置製造用耐熱性粘着シートであって、上記耐熱性粘着シートは基材層と粘着剤層とを有し、該粘着剤層は貼り合わせ後の対SUS304粘着力が0.5N/20mm以上であり、樹脂封止工程完了時点に至るまでに受ける刺激により硬化して、対パッケージ剥離力が2.0N/20mm以下になる層であることを特徴とする半導体装置製造用耐熱性粘着シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011-134811号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者らの検討によれば、粘着性フィルム上に、例えばバンプのような凹凸構造を有する電子部品を配置して封止材により電子部品を封止する際に、電子部品における粘着性フィルムに接する面が十分に封止できず、封止材による保護が十分に得られない場合があることが明らかになった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、信頼性が向上した電子装置を得ることが可能な電子装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、電子部品の本体部と粘着性フィルムとの間に隙間を設けた状態で封止することによって、電子部品における粘着性フィルムに接する面を十分に封止でき、その結果、電子装置の信頼性を向上できることを見出して、本発明を完成させた。
【0008】
本発明によれば、以下に示す電子装置の製造方法が提供される。
【0009】
[1]
基材層と、前記基材層の第1面側に設けられ、かつ、電子部品を仮固定するための粘着性樹脂層(A)と、前記基材層の第2面側に設けられた粘着性樹脂層(B)と、を備える粘着性フィルムと、
前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(A)に貼り付けられた電子部品と、
前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(B)に貼り付けられた支持基板と、を備える構造体を準備する工程(a)と、
封止材により前記電子部品を封止する工程(b)と、を備える電子装置の製造方法であって、
前記電子部品は、本体部と、前記本体部の少なくとも一面に設けられたバンプ部とを有し、前記バンプ部は、前記粘着性フィルムの前記粘着性樹脂層(A)に接しており、
前記工程(b)では、前記電子部品の前記本体部と、前記粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で前記本体部を封止する電子装置の製造方法。
[2]
前記工程(b)では、前記電子部品の前記粘着性樹脂層(A)に接する一面を封止する、前記[1]に記載の電子装置の製造方法。
[3]
前記工程(b)では、前記電子部品の全面を一括に封止する、前記[1]または[2]に記載の電子装置の製造方法。
[4]
前記電子部品が直方体形状であり、前記工程(b)では、前記直方体形状の六面を一括に封止する、前記[1]~[3]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[5]
前記粘着性樹脂層(A)の厚みが1μm以上100μm以下である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[6]
前記電子部品の前記バンプ部の高さをH、前記粘着性樹脂層(A)の厚みをTとしたときに、1.1<H/T<5.0の関係を満たす、前記[1]~[5]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[7]
前記粘着性フィルムが、前記基材層と前記粘着性樹脂層(A)との間、および前記基材層と前記粘着性樹脂層(B)との間の少なくとも一方に凹凸吸収性樹脂層(C)をさらに備える、前記[1]~[6]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[8]
前記工程(b)の前に、前記構造体中の前記凹凸吸収性樹脂層(C)に対して、光エネルギーおよび熱エネルギーからなる群より選択される少なくとも一種のエネルギーを与えることにより前記凹凸吸収性樹脂層(C)を架橋する工程をさらに備える、前記[7]に記載の電子装置の製造方法。
[9]
前記凹凸吸収性樹脂層(C)の厚みが5μm以上400μm以下である、前記[7]または[8]に記載の電子装置の製造方法。
[10]
前記電子部品の前記バンプ部の高さをH、前記粘着性樹脂層(A)の厚みをT、前記凹凸吸収性樹脂層(C)の厚みをIとしたときに、1.1<H/(T+I)<5.0の関係を満たす、前記[7]~[9]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[11]
前記粘着性フィルムが硬質層(D)をさらに備える、または前記基材層が硬質層である、前記[1]~[10]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[12]
硬質層(D)または前記基材層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォンおよびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される一種または二種以上を含む、前記[1]~[11]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[13]
硬質層(D)または前記基材層の、ASTM D-2240のD型ショアーによるショアーD型硬度が55以上である、前記[1]~[12]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[14]
前記粘着性樹脂層(B)が外部刺激により粘着力が低下する層である、前記[1]~[13]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[15]
前記粘着性樹脂層(A)が(メタ)アクリル系粘着性樹脂、シリコーン系粘着性樹脂、ウレタン系粘着性樹脂、オレフィン系粘着性樹脂およびスチレン系粘着性樹脂からなる群より選択される一種または二種以上を含む、前記[1]~[14]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[16]
前記封止材がエポキシ樹脂系封止材を含む、前記[1]~[15]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
[17]
前記電子装置がファンアウト型パッケージを含む、前記[1]~[16]のいずれかに記載の電子装置の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、信頼性が向上した電子装置を得ることが可能な電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明に係る実施形態の粘着性フィルムの構造の一例を模式的に示した断面図である。
図2】本発明に係る実施形態の粘着性フィルムの構造の一例を模式的に示した断面図である。
図3】本発明に係る実施形態の電子装置の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。
図4】本発明に係る実施形態の電子装置の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。
図5】スタンドオフという電子部品の封止不良を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。
明細書中、数値範囲に関する「A~B」との記載は、特に断りがなければ、A以上B以下を表す。例えば、1~5%とは1%以上5%以下を表す。
明細書中、「(メタ)アクリル」とは、アクリル、メタクリルまたはアクリルおよびメタクリルの両方を意味する。
【0013】
1.電子装置の製造方法
はじめに、本実施形態に係る電子装置の製造方法について説明する。図3および4は、本発明に係る実施形態の電子装置の製造方法の一例を模式的に示した断面図である。
本実施形態に係る電子装置の製造方法は、以下の2つの工程を少なくとも備える。
(a)基材層10と、基材層10の第1面10A側に設けられ、かつ、電子部品70を仮固定するための粘着性樹脂層(A)と、基材層10の第2面10B側に設けられた粘着性樹脂層(B)と、を備える粘着性フィルム50と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)に貼り付けられた電子部品70と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(B)に貼り付けられた支持基板80と、を備える構造体100を準備する工程
(b)封止材60により電子部品70を封止する工程
また、本実施形態に係る電子部品70は、本体部110と、本体部110の少なくとも一面に設けられたバンプ部120とを有し、バンプ部120は、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)に接している。
また、工程(b)では、電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で本体部110を封止する。
【0014】
上述したように、本発明者らの検討によれば、粘着性フィルム上に、例えばバンプのような凹凸構造を有する電子部品を配置して封止材により電子部品を封止する際に、電子部品における粘着性フィルムに接する面が十分に封止できず、封止材による保護が十分に得られない場合があることが明らかになった。
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、電子部品の本体部と粘着性フィルムとの間に隙間を設けた状態で封止することによって、電子部品における粘着性フィルムに接する面を十分に封止でき、その結果、電子装置の信頼性を向上できることを初めて見出した。
すなわち、本実施形態に係る電子装置の製造方法によれば、電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で本体部110を封止することで、電子部品70における粘着性樹脂層(A)に接する面を封止することができ、その結果、電子装置の信頼性を向上させることができる。
以上のように、本実施形態に係る電子装置の製造方法によれば、電子装置の信頼性を向上させることが可能となる。
【0015】
以下、本実施形態に係る電子装置の製造方法の各工程について説明する。
【0016】
((a)準備工程)
準備工程では、粘着性フィルム50と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)に貼り付けられた電子部品70と、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(B)に貼り付けられた支持基板80と、を備える構造体100を準備する。
【0017】
このような構造体100は、例えば、以下の手順で作製することができる。
まず、支持基板80上に、粘着性フィルム50を、粘着性樹脂層(B)が支持基板80側となるように貼着する。粘着性樹脂層(B)上には保護フィルムが貼付けられていてもよく、当該保護フィルムを剥がし、粘着性樹脂層(B)の露出面を支持基板80表面に貼着することができる。
支持基板80としては、例えば、石英基板、ガラス基板、SUS基板等を使用することができる。
【0018】
次いで、支持基板80上に貼着された粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(A)上に、バンプ部120が粘着性樹脂層(A)に接するように電子部品70を配置することにより構造体100を得ることができる。
電子部品70としては、例えば、IC、LSI、ディスクリート、発光ダイオード、受光素子等の半導体チップや半導体パネル、半導体パッケージ等を挙げることができる。
電子部品70は、本体部110が少なくとも一面を有する形状であり、本体部110の少なくとも一面にバンプ部120が設けられていることにより、バンプ部120が設けられた一面が凹凸構造となっている。
電子部品70の形状は特定の形状に限定されないが、直方体形状であってもよい。電子部品70が直方体形状であるときは、本体部110の形状が有する六面のうち少なくとも一面にバンプ部120が設けられている。
また、バンプ部は、例えば、電子装置を実装面に実装する際に、実装面に形成された電極に対して接合されて、電子装置と実装面(プリント基板等の実装面)との間の電気的接続を形成するものである。
バンプ部としては、例えば、ボールバンプ、印刷バンプ、スタッドバンプ、めっきバンプ、ピラーバンプ等のバンプ電極が挙げられる。これらのバンプ電極は1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
また、バンプ電極を構成する金属種は特に限定されず、例えば、銀、金、銅、錫、鉛、ビスマスおよびこれらの合金等が挙げられる。これらの金属種は1種単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0019】
((b)封止工程)
次いで、封止材60により電子部品70を封止する。
封止材60により電子部品70を覆い、例えば150℃以下の温度で封止材60を硬化させて、電子部品70を封止する。ここで、粘着性フィルム50の粘着性樹脂層(B)が気体発生成分および熱膨張性の微小球から選択される少なくとも一種を含む場合は、封止材60を硬化させる温度は、気体が発生する温度や熱膨張性の微小球が熱膨張する温度を超えない範囲が好ましい。
また、封止材60の形態としては特に限定されないが、例えば、顆粒状、シート状または液状である。
【0020】
封止工程では、図3に示すように、電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間に隙間を設けた状態で本体部110を封止する。こうすることで、電子部品70における粘着性樹脂層(A)に接する面を封止することができ、その結果、電子装置の信頼性を向上させることができる。
また、電子装置の信頼性をより向上させる観点から、封止工程(b)では、電子部品70の粘着性樹脂層(A)に接する一面を封止することが好ましく、電子部品70の全面を一括に封止することがより好ましく、電子部品70が直方体形状である場合は、電子部品70の六面を一括に封止することが好ましい。
【0021】
また、電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の大きさは特に限定されないが、電子装置の信頼性をより向上させる観点から、バンプ部120の高さをH、粘着性樹脂層(A)の厚みをTとしたときのH/Tは、好ましくは1.1超え、より好ましくは1.3以上、さらに好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.7以上、さらに好ましくは1.9以上、さらに好ましくは2.0以上、そして、好ましくは5.0未満、より好ましくは4.5以下、さらに好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.7以下、さらに好ましくは3.3以下、さらに好ましくは3.0以下である。
【0022】
封止材60は特に限定されないが、好ましくは、エポキシ樹脂を用いたエポキシ樹脂系封止材およびシリコーン樹脂を用いたシリコーン樹脂系封止材から選択される1種または2種以上を含み、粘着性フィルム50への封止材60の親和性がより良好になり、電子部品70をより一層ムラなく封止することが可能となる点から、より好ましくはエポキシ樹脂系封止材を含み、さらに好ましくは、液状のエポキシ樹脂系封止材を含む。
このようなエポキシ樹脂系封止材としては、例えば、ナガセケムテックス社製のT693/R4000シリーズやT693/R1000シリーズ、T693/R5000シリーズ等を用いることができる。
また、このようなシリコーン樹脂系封止材としては、例えば、信越化学工業社製のKMC―8400、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のTSE3033、TSE3251等を用いることができる。
【0023】
封止方法としては、例えば、トランスファー成形、射出成形、圧縮成形、注型成形等が挙げられる。封止材60で電子部品70を封止後、例えば150℃以下の温度で加熱することによって封止材60を硬化させ、電子部品70が封止された構造体100が得られる。
【0024】
((c)第1剥離工程)
本実施形態に係る電子装置の製造方法において、図4(c)に示すように、(b)封止工程の後に、外部刺激を与えることにより粘着性樹脂層(B)の粘着力を低下させて構造体100から支持基板80を剥離する第1剥離工程をさらに備えてもよい。
支持基板80は、例えば、電子部品70を封止した後、150℃を超える温度または170℃を超える温度に加熱して、粘着性樹脂層(B)の接着力を低下させることにより、粘着性フィルム50から容易に除去することができる。
【0025】
((d)第2剥離工程)
本実施形態に係る電子装置の製造方法において、図4(d)に示すように、(c)第1剥離工程の後に、電子部品70から粘着性フィルム50を剥離し、電子装置200を得る第2剥離工程をさらに備えてもよい。
電子部品70から粘着性フィルム50を剥離する方法としては、例えば、機械的に剥離する方法や、粘着性フィルム50表面の粘着力を低下させてから剥離する方法等が挙げられる。
【0026】
(その他の工程)
本実施形態に係る電子装置の製造方法において、図4(e)に示すように、得られた電子装置200の露出面に、配線層310およびバンプ320を形成し、電子装置300を得る工程(e)をさらに備えてもよい。
【0027】
配線層310は、最外面に形成された外部接続端子であるパッド(不図示)と、露出した電子部品70と該パッドとを電気的に接続する配線(不図示)と、を備える。配線層310は、従来公知の方法によって形成することができ、多層構造であってもよい。
【0028】
そして、配線層310のパッド上にバンプ320を形成し、電子装置300を得ることができる。バンプ320としては、はんだバンプや金バンプ等を挙げることができる。はんだバンプは、例えば、配線層310の外部接続端子であるパッド上にはんだボールを配置し、加熱してはんだを溶融させる(リフローする)ことにより形成することができる。金バンプは、ボールボンディング法、めっき法、Auボール転写法等の方法により形成することができる。
【0029】
また、本実施形態に係る電子装置の製造方法において、図4(f)に示すように、電子装置300をダイシングし、複数の電子装置400を得る工程(f)をさらに備えてもよい。
電子装置300のダイシングは、公知の方法で行うことができる。
【0030】
電子装置300の種類は特に限定されないが、好ましくはファンアウト型パッケージを含む。ファンアウト型パッケージではチップの外側まで端子を広げること(fan out)ができるため、チップ面積と比べて端子数が多い用途でも採用できる。また、パッケージ基板が不要になるため薄型化も可能になる。
【0031】
2.粘着性フィルム
以下、本実施形態に係る粘着性フィルム50について説明する。
図1および2は、本発明に係る実施形態の粘着性フィルム50の構造の一例を模式的に示した断面図である。
【0032】
図1に示すように、本実施形態に係る粘着性フィルム50は、基材層10と、基材層10の第1面10A側に設けられた粘着性樹脂層(A)と、基材層10の第2面10B側に設けられた粘着性樹脂層(B)と、を備える。
【0033】
本実施形態に係る粘着性フィルム50全体の厚さは、機械的特性と取扱い性のバランスの観点から、好ましくは10μm以上1000μm以下であり、より好ましくは20μm以上500μm以下である。
【0034】
次に、本実施形態に係る粘着性フィルム50を構成する各層について説明する。
【0035】
<基材層>
基材層10は、粘着性フィルム50の取り扱い性や機械的特性、耐熱性等の特性をより良好にすることを目的として設けられる層である。
基材層10は特に限定されないが、例えば、樹脂フィルムが挙げられる。
上記樹脂フィルムを構成する樹脂としては、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4-メチル-1-ペンテン)、ポリ(1-ブテン)等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン-6、ナイロン-66、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド;ポリアクリレート;ポリメタアクリレート;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリイミド;ポリエーテルイミド;エチレン・酢酸ビニル共重合体;ポリアクリロニトリル;ポリカーボネート;ポリスチレン;アイオノマー;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリフェニレンエーテル等からなる群より選択される一種または二種以上を挙げることができる。
これらの中でも、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみを抑制することにより、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォンおよびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートからなる群より選択される一種または二種以上がより好ましい。
また、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみの抑制により、図5(d')に示すような、スタンドオフ90という電子部品70Aの封止不良(電子部品70Aの側面の一部が封止されない)や、封止後の封止材表面部に生じるシワの発生を防ぐ効果も奏される。
また、基材層10の、ASTM D-2240のD型ショアーによるショアーD型硬度は、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみを抑制することにより、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、好ましくは53以上、より好ましくは55以上、さらに好ましくは60以上である。前記ショアーD型硬度の上限値は特に限定されないが、例えば、85以下である。
【0036】
基材層10は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
また、基材層10を形成するために使用する樹脂フィルムの形態としては、延伸フィルムであってもよいし、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであってもよいが、基材層10の機械的強度を向上させる観点から、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであることが好ましい。
【0037】
基材層10の厚さは、良好なフィルム特性を得る観点から、好ましくは1μm以上500μm以下、より好ましくは5μm以上300μm以下、さらに好ましくは10μm以上250μm以下である。
基材層10は、他の層との接着性を改良するために、表面処理を行ってもよい。具体的には、コロナ処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理等を行ってもよい。
【0038】
<粘着性樹脂層(A)>
粘着性樹脂層(A)は、基材層10の一方の面側に設けられる層である。粘着性樹脂層(A)は、例えば、電子装置の製造工程において封止材により電子部品を封止する際に、電子部品の表面に接触して電子部品を仮固定するための層である。
【0039】
粘着性樹脂層(A)は、粘着性樹脂(A1)を含むことが好ましい。
粘着性樹脂(A1)としては、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)、シリコーン系粘着性樹脂、ウレタン系粘着性樹脂、オレフィン系粘着性樹脂およびスチレン系粘着性樹脂からなる群より選択される一種または二種以上を含むことが好ましい。
これらの中でも、粘着力の調整を容易にする観点等から、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)が好ましい。
【0040】
粘着性樹脂層(A)は、放射線により粘着力を低下させることができる放射線架橋型粘着性樹脂層であってもよい。放射線架橋型粘着性樹脂層に放射線を照射すると、架橋して粘着力が著しく減少するため、電子部品から粘着性フィルム50を剥離しやすくなる。放射線としては、紫外線、電子線、赤外線等が挙げられる。
放射線架橋型粘着性樹脂層としては、紫外線架橋型粘着性樹脂層が好ましい。
【0041】
粘着性樹脂層(A)に使用される(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(a1)および架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位(a2)を含む共重合体が挙げられる。
本実施形態において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、またはこれらの混合物を意味する。
【0042】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)は、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー(a1)および架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー(a2)を含むモノマー混合物を共重合することにより得ることができる。
【0043】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(a1)を形成するモノマー(a1)としては、炭素数1~12程度のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。好ましくは炭素数1~8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(a1)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、10質量%以上98.9質量%以下であることが好ましく、50質量%以上97質量%以下であることがより好ましく、85質量%以上95質量%以下であることがさらに好ましい。
【0044】
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位(a2)を形成するモノマー(a2)としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル-ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル-ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)において、モノマー単位(a2)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、1質量%以上40質量%以下が好ましく、1質量%以上20質量%以下がより好ましく、1質量%以上10質量%以下がさらに好ましい。
【0045】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)は、モノマー単位(a1)、モノマー単位(a2)以外に、2官能性モノマー単位(a3)や界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー(以下、重合性界面活性剤と称する)単位をさらに含んでもよい。
重合性界面活性剤は、モノマー(a1)、モノマー(a2)および2官能性モノマー(a3)と共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。
【0046】
2官能性モノマー単位(a3)を形成するモノマーとしては、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型(例えば、日本油脂(株)製、商品名;PDP-200、同PDP-400、同ADP-200、同ADP-400)、テトラメチレングリコール型(例えば、日本油脂(株)製、商品名;ADT-250、同ADT-850)およびこれらの混合型(例えば、日本油脂(株)製、商品名:ADET-1800、同ADPT-4000)であるもの等が挙げられる。
【0047】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)において、2官能性モノマー単位(a3)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、0.1質量%以上30質量%以下が好ましく、0.1質量%以上20質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。
【0048】
重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の1-プロペニル基を導入したもの(第一工業製薬(株)製;商品名:アクアロンRN-10、同RN-20、同RN-30、同RN-50等)、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の1-プロペニル基を導入したもの(第一工業製薬(株)製;商品名:アクアロンHS-10、同HS-20、同HS-1025等)、および分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系(花王(株)製;商品名:ラテムルS-120A、同S-180A等)等が挙げられる。
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)において、重合性界面活性剤の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、0.1質量%以上30質量%以下が好ましく、0.1質量%以上20質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上15質量%以下がさらに好ましく、0.1質量%以上5質量%以下がさらに好ましい。
【0049】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)は、さらに必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性二重結合を有するモノマーにより形成されたモノマー単位をさらに含有してもよい。
【0050】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)の製造コスト、モノマーの官能基の影響および電子部品表面へのイオンの影響等を考慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。
ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイド、t-ブチルパーオキシフタレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシ-2-ヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-アミルパーオキサイド等の有機過酸化物;過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物;2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。
【0051】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。電子部品表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物がさらに好ましく、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物がさらに好ましい。
【0052】
本実施形態に係る粘着性樹脂層(A)は、粘着性樹脂(A1)に加えて、架橋性の官能基を1分子中に2個以上有する架橋剤(A2)をさらに含むことが好ましい。
架橋性の官能基を1分子中に2個以上有する架橋剤(A2)は、粘着性樹脂(A1)が有する官能基と反応させ、粘着力および凝集力を調整するために用いることができる。
このような架橋剤(A2)としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート3付加物、ポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物;トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N'-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N'-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-(2-メチルアジリジン)プロピオネート等のアジリジン系化合物;N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N'-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等の4官能性エポキシ系化合物;ヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
これらの中でも、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物およびアジリジン系化合物からなる群より選択される一種または二種以上を含むことが好ましい。
【0053】
架橋剤(A2)の含有量は、通常、架橋剤(A2)中の官能基数が粘着性樹脂(A1)中の官能基数よりも多くならない程度の範囲が好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。
粘着性樹脂層(A)中の架橋剤(A2)の含有量は、粘着性樹脂層(A)の耐熱性や密着力とのバランスを向上させる観点から、粘着性樹脂(A1)100質量部に対し、0.1質量部以上15質量部以下であることが好ましい。
【0054】
粘着性樹脂層(A)は、その他の成分として、可塑剤、粘着付与樹脂等の添加剤を含んでもよい。粘着性樹脂層(A)が放射線架橋型粘着性樹脂層の場合は放射線架橋のための各種添加剤を含んでもよい。粘着性樹脂層(A)中の粘着性樹脂(A1)および架橋剤(A2)の含有量の合計は、粘着性樹脂層(A)の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。これにより、電子部品から粘着性フィルムを剥離する際の電子部品側の糊残りをより一層抑制することができる。
【0055】
粘着性樹脂層(A)は、単層であっても多層であってもよい。
粘着性樹脂層(A)の厚さは特に限定されないが、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、好ましくは100μm以下、より好ましくは75μm以下、さらに好ましくは50μm以下、さらに好ましくは40μm以下、さらに好ましくは30μm以下、そして、好ましくは1μm以上である。
【0056】
粘着性樹脂層(A)は、例えば、基材層10上に粘着剤を塗布することにより形成することができる。粘着剤は溶剤に溶解して塗布液として塗布してもよいし、水系エマルジョンとして塗布してもよいし、液状の粘着剤を直に塗布してもよい。
中でも水系エマルジョン塗布液が好ましい。水系エマルジョン塗布液としては、例えば、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(a)、シリコーン系粘着性樹脂、ウレタン系粘着性樹脂、オレフィン系粘着性樹脂、スチレン系粘着性樹脂等を水に分散させた塗布液が挙げられる。
有機溶剤に溶解した粘着剤塗布液を用いてもよい。有機溶剤は特に限定されず、溶解性や乾燥時間を鑑みて公知の中から適宜選択すればよい。有機溶剤としては、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系;アセトン、MEK等のケトン系;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族系;ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の直鎖ないし環状脂肪族系;イソプロパノール、ブタノール等のアルコール系を例示することができる。有機溶剤として酢酸エチル、トルエンが好ましい。これらの溶剤は、1種単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。
【0057】
粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、80~200℃の温度範囲において、10秒~10分間乾燥することが好ましい。また、80~170℃において、15秒~5分間乾燥することがさらに好ましい。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後、40~80℃において5~300時間程度加熱してもよい。
【0058】
また、基材層10と粘着性樹脂層(A)とは共押出成形によって形成してもよいし、フィルム状の基材層10とフィルム状の粘着性樹脂層(A)とをラミネート(積層)して形成してもよい。
【0059】
<粘着性樹脂層(B)>
本実施形態に係る粘着性フィルム50は、基材層10の第1面10Aとは反対側の第2面10B側に粘着性樹脂層(B)を備える。
粘着性樹脂層(B)は、外部刺激により粘着力が低下する層であることが好ましい。これにより、外部刺激を与えることで支持基板から粘着性フィルム50を容易に剥離することができる。
ここで、外部刺激により粘着力が低下する粘着性樹脂層(B)としては、例えば、加熱により粘着力が低下する加熱剥離型の粘着性樹脂層や、放射線等の光により粘着力が低下する光剥離型の粘着性樹脂層等が挙げられる。すなわち、外部刺激としては、光エネルギーおよび熱エネルギー等が挙げられる。
加熱剥離型の粘着性樹脂層としては、例えば、粘着性樹脂(B1)を含み、さらに気体発生成分を含む加熱膨張型粘着剤、膨張して粘着力を低減できる熱膨張性の微小球を含む加熱膨張型粘着剤、熱により接着剤成分が架橋反応することで粘着力が低下する加熱膨張型粘着剤等により構成された粘着性樹脂層などが挙げられる。
【0060】
本実施形態において、粘着性樹脂層(B)に使用される加熱膨張型粘着剤は、例えば150℃超、好ましくは170℃超で加熱することで粘着力が低下または喪失する粘着剤である。例えば、150℃以下または170℃以下では剥離せず、150℃超または170℃超で剥離する材料を選択することができ、電子装置の製造工程中に粘着性フィルム50が支持基板から剥離しない程度の粘着力を有していることが好ましい。
ここで、150℃超または170℃超で加熱することで粘着力が低下または喪失することは、例えば、粘着性樹脂層(B)側をステンレス板に貼り付け、140℃で1時間の加熱処理をおこない、次いで、150℃超または170℃超の温度で2分間加熱した後に測定される、ステンレス板からの剥離強度により評価することができる。150℃超または170℃超の温度で加熱する際の具体的な加熱温度は、気体が発生する温度や熱膨張性の微小球が熱膨張する温度よりも高い温度に設定され、発生する気体や熱膨張性の微小球の種類によって適宜設定される。本実施形態において、粘着力が喪失するとは、例えば、23℃、引張速度300mm/分の条件で測定される180°剥離強度が0.5N/25mm未満になる場合をいう。
【0061】
加熱膨張型粘着剤に使用される気体発生成分としては、例えば、アゾ化合物、アジド化合物、メルドラム酸誘導体等を用いることができる。また、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水酸化ホウ素ナトリウム、各種アジド類等の無機系発泡剤や、水;トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン等の塩フッ化アルカン系化合物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ系化合物;パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン-3,3'-ジスルホニルヒドラジド、4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)等のヒドラジン系化合物;p-トルイレンスルホニルセミカルバジド、4,4'-オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等のセミカルバジド系化合物;5-モルホリル-1,2,3,4-チアトリアゾール等のトリアゾール系化合物;N,N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N´-ジメチル-N,N'-ジニトロソテレフタルアミド等のN-ニトロソ系化合物等の有機系発泡剤等も用いることができる。気体発生成分は粘着性樹脂(B1)に添加されていてもよく、粘着性樹脂(B1)に直接結合されていてもよい。
【0062】
加熱膨張型粘着剤に使用される熱膨張性の微小球としては、例えば、マイクロカプセル化されている発泡剤を用いることができる。このような熱膨張性の微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタン等の加熱により容易にガス化して膨張する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球等が挙げられる。上記殻を構成する材料として、例えば、塩化ビニリデン-アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホン等が挙げられる。熱膨張性の微小球は、例えば、コアセルベーション法や、界面重合法等により製造することができる。
熱膨張性の微小球は粘着性樹脂に添加することができる。
【0063】
気体発生成分および熱膨張性の微小球から選択される少なくとも一種の含有量は、加熱剥離型の粘着性樹脂層(B)の膨張倍率や粘着力の低下性等に応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、例えば、加熱剥離型の粘着性樹脂層(B)中の粘着性樹脂(B1)100質量部に対して、例えば1質量部以上150質量部以下、好ましくは10質量部以上130質量部以下、さらに好ましくは12質量部以上100質量部以下である。
気体が発生する温度や熱膨張性の微小球が熱膨張する温度が、150℃超または170℃超の温度になるように設計することが好ましい。
【0064】
加熱膨張型粘着剤を構成する粘着性樹脂(B1)としては、例えば、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン-ジエンブロック共重合体系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)が好ましい。
【0065】
粘着性樹脂層(B)に使用される(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(b1)および架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位(b2)を含む共重合体が挙げられる。
本実施形態において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、またはこれらの混合物を意味する。
【0066】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)は、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー(b1)および架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー(b2)を含むモノマー混合物を共重合することにより得ることができる。
【0067】
(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(b1)を形成するモノマー(b1)としては、炭素数1~12程度のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。好ましくは炭素数1~8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)において、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー単位(b1)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、10質量%以上98.9質量%以下であることが好ましく、50質量%以上97質量%以下であることがより好ましく、85質量%以上95質量%以下であることがさらに好ましい。
【0068】
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー(b2)を形成するモノマー(b2)としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル-ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル-ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸-2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)において、モノマー単位(b2)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、1質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがさらに好ましい。
【0069】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)は、モノマー単位(b1)、モノマー単位(b2)以外に、2官能性モノマー単位(b3)や界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー(以下、重合性界面活性剤と称する)単位をさらに含んでもよい。
重合性界面活性剤は、モノマー(b1)、モノマー(b2)および2官能性モノマー(b3)と共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。
【0070】
2官能性モノマー単位(b3)を形成するモノマーとしては、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレートや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型(例えば、日本油脂(株)製;商品名:PDP-200、同PDP-400、同ADP-200、同ADP-400)、テトラメチレングリコール型(例えば、日本油脂(株)製;商品名:ADT-250、同ADT-850)およびこれらの混合型(例えば、日本油脂(株)製;商品名:ADET-1800、同ADPT-4000)であるもの等が挙げられる。
【0071】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)において、2官能性モノマー単位(b3)の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以上5質量%以下であることがさらに好ましい。
【0072】
重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の1-プロペニル基を導入したもの(第一工業製薬(株)製;商品名:アクアロンRN-10、同RN-20、同RN-30、同RN-50等)、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の1-プロペニル基を導入したもの(第一工業製薬(株)製;商品名:アクアロンHS-10、同HS-20、同HS-1025等)、および分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系(花王(株)製;商品名:ラテムルS-120A、同S-180A等)等が挙げられる。
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)において、重合性界面活性剤の含有量は、(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)中の全モノマー単位の合計を100質量%としたとき、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上15質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以上5質量%以下であることがさらに好ましい。
【0073】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)は、さらに必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性2重結合を有するモノマーにより形成されたモノマー単位をさらに含有してもよい。
【0074】
本実施形態に係る(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。(メタ)アクリル系粘着性樹脂(b)の製造コスト、モノマーの官能基の影響および電子部品表面へのイオンの影響等を考慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。
ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、3,3,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、メチルエチルケトンパーオキサイド、t-ブチルパーオキシフタレート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ジ-t-ブチルパーオキシアセテート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシ-2-ヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキサイド、ジ-t-アミルパーオキサイド等の有機過酸化物;過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物;2,2'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。
【0075】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。電子部品表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物がさらに好ましく、4,4'-アゾビス-4-シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物がさらに好ましい。
【0076】
本実施形態に係る粘着性樹脂層(B)は、粘着性樹脂(B1)に加えて、架橋性の官能基を1分子中に2個以上有する架橋剤(B2)をさらに含むことが好ましい。
架橋性の官能基を1分子中に2個以上有する架橋剤(B2)は、粘着性樹脂(B1)が有する官能基と反応させ、粘着力および凝集力を調整するために用いる。
このような架橋剤(B2)としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物;テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート3付加物、ポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物;トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N'-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N'-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-(2-メチルアジリジン)プロピオネート等のアジリジン系化合物;N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N'-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等の4官能性エポキシ系化合物;ヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
これらの中でも、エポキシ系化合物、イソシアネート系化合物およびアジリジン系化合物からなる群より選択される一種または二種以上を含むことが好ましい。
【0077】
架橋剤(B2)の含有量は、通常、架橋剤(B2)中の官能基数が粘着性樹脂(B1)中の官能基数よりも多くならない程度の範囲が好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。
粘着性樹脂層(B)中の架橋剤(B2)の含有量は、粘着性樹脂(B1)100質量部に対し、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.5質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
【0078】
本実施形態に係る粘着性樹脂層(B)は、支持基板への密着性を向上させる観点から、粘着性樹脂(B1)に加えて、粘着付与樹脂を含むことが好ましい。粘着性樹脂層(B)に粘着付与樹脂を含有させることが、常温付近における支持基板との密着性の調整が容易となるために好ましい。粘着付与樹脂としては、その軟化点が100℃以上であるものが好ましい。粘着付与樹脂の具体例としては、エステル化等の処理をしたロジン系誘導体等のロジン系樹脂;α-ピネン系、β-ピネン系、ジペンテン系、テルペンフェノール系等のテルペン系樹脂;ガム系、ウッド系、トール油系等の天然系ロジン;これらの天然系ロジンに水素化、不均化、重合、マレイン化等の処理をした石油樹脂;クマロン-インデン樹脂等を挙げることができる。
【0079】
これらの中でも、軟化点が100~160℃の範囲内であるものがより好ましく、120~150℃の範囲であるものがさらに好ましい。軟化点が上記範囲内である粘着付与樹脂を用いると、支持基板への汚染、糊残りが少ないばかりでなく、作業環境下における支持基板との密着性をさらに向上させることが可能となる。さらに、粘着付与樹脂として重合ロジンエステル系の粘着付与樹脂を用いると、支持基板への汚染、糊残りが少ないばかりか、80~130℃の環境下での支持基板との粘着性が向上するとともに、熱膨張性の微小球を含む加熱膨張型粘着剤の場合には、熱膨張性微小球の膨張後は、支持基板からさらに容易に剥離可能となる。
【0080】
粘着付与樹脂の配合割合は、粘着性樹脂層(B)の弾性率を所望とする所定の数値範囲内に調整することができるように適宜選択すればよく、特に制限はない。ただし、粘着性樹脂層(B)の弾性率と初期剥離力の面から、粘着性樹脂(B1)100質量部に対して、1~100質量部とすることが好ましい。粘着付与樹脂の配合割合が、粘着性樹脂(B1)100質量部に対して、上記下限値以上であると、作業時の支持基板との密着性が良好になる傾向にある。一方、上記上限値以下であると、常温における支持基板との貼り付け性が良好になる傾向にある。支持基板との密着性、および常温における貼り付け性の面から、粘着付与樹脂の配合割合を、粘着性樹脂(B1)100質量部に対して、2~50質量部とすることがさらに好ましい。また、粘着付与樹脂の酸価は、30以下であることが好ましい。粘着付与樹脂の酸価が上記上限値以下であると剥離時に支持基板に糊残りが生じ難くなる傾向にある。
【0081】
粘着性樹脂層(B)は、その他の成分として、可塑剤等の添加剤を含んでもよい。粘着性樹脂層(B)中の粘着性樹脂(B1)、架橋剤(B2)および粘着付与樹脂の含有量の合計は粘着性樹脂層(B)の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。さらに粘着性樹脂層(B)が加熱膨張型粘着剤により構成されている場合は、粘着性樹脂層(B)中の粘着性樹脂(B1)、架橋剤(B2)、粘着付与樹脂、気体発生成分および熱膨張性の微小球の含有量の合計は、粘着性樹脂層(B)の全体を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上である。
【0082】
粘着性樹脂層(B)は単層であっても多層であってもよい。例えば、加熱による膨張の程度が異なる2層以上を積層して粘着性樹脂層(B)とすることで、粘着性樹脂層(B)の一方の面と他方の面とで、粘着性/熱剥離性を変えることもできる。
粘着性樹脂層(B)の厚さは特に制限されないが、例えば、3μm以上300μm以下であることが好ましく、20μm以上150μm以下であることがより好ましい。
【0083】
粘着性樹脂層(B)は、例えば、基材層10上に粘着剤塗布液を塗布する方法や、セパレータ上に形成した粘着性樹脂層(B)を基材層10上に移着する方法等により形成することができる。
粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、80~200℃の温度範囲において、10秒~10分間乾燥することが好ましい。さらに好ましくは、80~170℃において、15秒~5分間乾燥する。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後、40~80℃において5~300時間程度加熱してもよい。
また、基材層10と粘着性樹脂層(B)とは共押出成形によって形成してもよいし、フィルム状の基材層10とフィルム状の粘着性樹脂層(B)とをラミネート(積層)して形成してもよい。
【0084】
<凹凸吸収性樹脂層(C)>
図2に示すように、本実施形態に係る粘着性フィルム50は、基材層10と粘着性樹脂層(A)との間または基材層10と粘着性樹脂層(B)との間に、凹凸吸収性樹脂層(C)をさらに備えることが好ましく、基材層10と粘着性樹脂層(A)との間に、凹凸吸収性樹脂層(C)をさらに備えることがより好ましい。
凹凸吸収性樹脂層(C)は、電子部品の凹凸構造が形成された面への粘着性フィルム50の追従性を良好にし、凹凸構造を有する電子部品70と粘着性フィルム50との密着性を良好にすることを目的として設けられる層である。さらに、凹凸吸収性樹脂層(C)は光エネルギーおよび熱エネルギーからなる群より選択される少なくとも一種のエネルギーによって架橋可能であることが好ましい。凹凸吸収性樹脂層(C)を架橋硬化することで、凹凸吸収性樹脂層(C)の弾性率を高めることができる。すなわち、本実施形態に係る電子装置の製造方法において、封止工程(b)の前に、構造体100中の凹凸吸収性樹脂層(C)に対して、光エネルギーおよび熱エネルギーからなる群より選択される少なくとも一種のエネルギーを与えることにより凹凸吸収性樹脂層(C)を架橋する工程をさらに備えることが好ましい。これによって、封止工程(b)において、電子部品70が粘着性フィルム50に沈みこむことを抑制でき、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にできる。また、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみの抑制により、図5(d')に示すような、スタンドオフ90という電子部品70Aの封止不良(電子部品70Aの側面の一部が封止されない)や、封止後の封止材表面部に生じるシワの発生を防ぐ効果も奏される。
【0085】
凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する樹脂は、凹凸吸収性を示すものであれば特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂が好ましく、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、および(メタ)アクリル系樹脂からなる群より選択される一種または二種以上がより好ましい。また、凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する樹脂は、ASTM D-2240のD型ショアーによるショアーD型硬度が、好ましくは50以下、より好ましくは40以下の樹脂が好ましい。
凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する樹脂が熱可塑性樹脂でない場合でも、上記と同等の凹凸吸収性を有することが好ましい。
【0086】
凹凸吸収性樹脂層(C)は、樹脂と、架橋剤と、光開始剤および熱開始剤から選択される少なくとも一種の開始剤と、を含むことが好ましい。ここで、光開始剤は光により活性化学種を発生する化合物であり、熱開始剤は熱により活性化学種を発生する化合物である。
凹凸吸収性樹脂層(C)がこれらの成分を含むことにより、光エネルギーおよび熱エネルギーの少なくとも一方のエネルギーにより凹凸吸収性樹脂層(C)をより効果的に架橋させることができ、凹凸吸収性樹脂層(C)の弾性率をより一層向上させることが可能となる。これにより、封止材60により電子部品70を封止する工程において、熱により凹凸吸収性樹脂層(C)が軟化するのを抑制でき、その結果、封止材60の圧力により電子部品70が粘着性フィルム50に沈みこむことをより一層抑制することができる。
なお、樹脂や架橋剤の化学構造や反応性によっては、凹凸吸収性樹脂層(C)は、必ずしも開始剤を含まずとも、光エネルギーおよび熱エネルギーの少なくとも一方のエネルギーにより架橋(硬化)する場合がある。
【0087】
凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する樹脂は、特に限定されないが、例えば、前述の粘着性樹脂層(B)における粘着性樹脂(B1)として説明した樹脂などを好ましく挙げることができる。
また、凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する樹脂は、特に限定されず、例えば、エチレンおよび炭素数3~20のα-オレフィンを含むエチレン・α-オレフィン共重合体、高密度エチレン系樹脂、低密度エチレン系樹脂、中密度エチレン系樹脂、超低密度エチレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)系樹脂、プロピレン(共)重合体、1-ブテン(共)重合体、4-メチルペンテン-1(共)重合体、エチレン・環状オレフィン共重合体、エチレン・α-オレフィン・環状オレフィン共重合体、エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン共重合体、エチレン・α-オレフィン・共役ポリエン共重合体、エチレン・芳香族ビニル共重合体、エチレン・α-オレフィン・芳香族ビニル共重合体等のオレフィン系樹脂;エチレン・不飽和無水カルボン酸共重合体、エチレン・α-オレフィン・不飽和無水カルボン酸共重合体等のエチレン・無水カルボン酸系共重合体;エチレン・エポキシ含有不飽和化合物共重合体、エチレン・α-オレフィン・エポキシ含有不飽和化合物共重合体等のエチレン・エポキシ系共重合体;エチレン・(メタ)アクリル酸エチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸プロピル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸ヘキシル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシエチル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸-2-ヒドロキシプロピル共重合体、エチレン・(メタ)アクリル酸グリシジル共重合体等のエチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体;エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン・マレイン酸共重合体、エチレン・フマル酸共重合体、エチレン・クロトン酸共重合体等のエチレン・エチレン性不飽和酸共重合体;エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・プロピオン酸ビニル共重合体、エチレン・酪酸ビニル共重合体、エチレン・ステアリン酸ビニル共重合体等のエチレン・ビニルエステル共重合体;エチレン・スチレン共重合体;(メタ)アクリル酸エステル(共)重合体等の不飽和カルボン酸エステル(共)重合体;エチレン・アクリル酸金属塩共重合体、エチレン・メタアクリル酸金属塩共重合体等のアイオノマー樹脂;ウレタン系樹脂;シリコーン系樹脂;アクリル酸系樹脂;メタアクリル酸系樹脂;環状オレフィン(共)重合体;α-オレフィン・芳香族ビニル化合物・芳香族ポリエン共重合体;エチレン・α-オレフィン・芳香族ビニル化合物;芳香族ポリエン共重合体;エチレン・芳香族ビニル化合物・芳香族ポリエン共重合体;スチレン系樹脂;アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体;スチレン・共役ジエン共重合体;アクリロニトリル・スチレン共重合体;アクリロニトリル・エチレン・α-オレフィン・非共役ポリエン・スチレン共重合体;アクリロニトリル・エチレン・α-オレフィン・共役ポリエン・スチレン共重合体;メタアクリル酸・スチレン共重合体;エチレンテレフタレート樹脂;フッ素樹脂;ポリエステルカーボネート;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー;ポリスチレン系熱可塑性エラストマー;ポリウレタン系熱可塑性エラストマー;1,2-ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー;トランスポリイソプレン系熱可塑性エラストマー;塩素化ポリエチレン系熱可塑性エラストマー;液晶性ポリエステル;ポリ乳酸等からなる群より選択される一種または二種以上を用いることができる。
凹凸吸収性樹脂層(C)は、1のみの樹脂を含んでもよいし、2以上の樹脂を含んでもよい。
【0088】
凹凸吸収性樹脂層(C)に含まれる架橋剤としては、開始剤から発生する化学種により架橋反応するものを特に制限なく挙げることができる。
架橋剤としては、例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物およびイソシアネート化合物を挙げることができ、より具体的には、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等;およびテトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート3付加物、ポリイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物が挙げられる。
また、架橋剤としては、ウレタン系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリエステル系化合物、ポリカーボネート系化合物、ポリブタジエン系化合物等の種々のモノマーまたはオリゴマーも挙げられる。
架橋剤の量は、凹凸吸収性樹脂層(C)中の(メタ)アクリル系重合体等の樹脂(ベースポリマー)100質量部に対して、例えば5質量部以上500質量部以下、好ましくは40質量部以上150質量部以下である。
【0089】
凹凸吸収性樹脂層(C)は、前述の粘着性樹脂層(A)に含まれる架橋剤(A2)を1種または2種以上含んでもよい。具体的には、凹凸吸収性樹脂層(C)は、イソシアネート系化合物を含んでもよい。このような架橋剤を用いる場合、その量は、凹凸吸収性樹脂層(C)中の樹脂(ベースポリマー)100質量部に対して、例えば0.01質量部以上5質量部以下、好ましくは0.01質量部以上3質量部以下である。
【0090】
凹凸吸収性樹脂層(C)に含まれる光開始剤は、光エネルギーにより、凹凸吸収性樹脂層(C)中の樹脂および/または架橋剤を架橋させることが可能なものであれば、特に限定されない。
光開始剤から発生する化学種は、樹脂および/または架橋剤が有する官能基に基づき適宜選択すればよい。光開始剤から発生する化学種は、典型的には、ラジカルまたはカチオンである。
【0091】
光開始剤としては、アルキルフェノン系光開始剤、アセトフェノン系光開始剤、オキシムエステル系光開始剤、ベンゾインエーテル系光開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光開始剤、α-ケトール系光開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光開始剤、光活性オキシム系光開始剤、ベンゾイン系光開始剤、ベンジル系光開始剤、ベンゾフェノン系光開始剤、チオキサントン系光開始剤等を用いることができる。光開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。この中でも、高い反応性と低昇華性という観点から、アルキルフェノン系光開始剤を含むことが好ましい。
【0092】
アルキルフェノン系光開始剤の具体例には、2-ベンジル-2-(ジメチルアミノ)-4'-モルホリノブチロフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-1-{[4-(2-ヒドロキシ-2-メチル-プロピオニル)-ベンジル]フェニル}-2-メチル-プロパン-1-オン等が挙げられる。
アセトフェノン系光開始剤の具体例には、1-ヒドロキシシクロヘキシル-フェニル-ケトン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。
オキシムエステル系光開始剤の具体例には、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-(o-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(o-アセチルオキシム)等が挙げられる。
ベンゾインエーテル系光開始剤の具体例には、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテルおよびアニソールメチルエーテル等の置換ベンゾインエーテルが挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド系光開始剤の具体例には、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジ-n-ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド等が挙げられる。
α-ケトール系光開始剤の具体例には、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン等が挙げられる。
芳香族スルホニルクロリド系光開始剤の具体例には、2-ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。
光活性オキシム系光開始剤の具体例には、1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム等が挙げられる。
ベンゾイン系光開始剤の具体例にはベンゾイン等が挙げられる。
ベンジル系光開始剤の具体例にはベンジル等が挙げられる。
ベンゾフェノン系光開始剤の具体例には、ベンゾイル安息香酸、3,3'-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。
チオキサントン系光開始剤の具体例には、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が挙げられる。
【0093】
光開始剤としては、波長300nm以上の光(例えば波長300nm以上500nm以下の光)を吸収してラジカルを発生する光開始剤を好ましく採用し得る。光開始剤は、1種を単独でまたは2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【0094】
凹凸吸収性樹脂層(C)中の光開始剤の含有量は、凹凸吸収性樹脂層(C)中の(メタ)アクリル系重合体等の樹脂(ベースポリマー)100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましい。また、保存安定性の観点から、7質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。
【0095】
凹凸吸収性樹脂層(C)に含まれる熱開始剤は、熱エネルギーにより、凹凸吸収性樹脂層(C)中の樹脂および/または架橋剤を架橋させることが可能なものであれば、特に限定されない。
熱開始剤から発生する化学種は、樹脂および/または架橋剤が有する官能基に基づき適宜選択すればよい。熱開始剤から発生する化学種は、典型的には、ラジカルまたはカチオンである。
【0096】
熱開始剤の例としては、芳香族ケトン類、オニウム塩化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物およびアゾ系化合物が挙げられる。これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらのうち、入手容易性および取扱性の点で、アゾ系化合物または有機過酸化物が好ましく、有機過酸化物がより好ましい。
【0097】
熱開始剤の市販品としては、V-70、V-65、V-601、V-59、V-40、VF-096、V-30、VAm-110、VAm-111(以上、富士フイルム和光純薬社製)、ナイパーBW、ナイパーBMT、パーロイルTCP、パーロイルL、パーロイル355、パーロイルSA、パーヘキサHC、パーブチル355、パーブチルD、パーブチルL、パーブチルND、パーオクタO、パーヘキシルD、パーヘキシルO、パーヘキシルPV(以上、日油製)、トリゴノックス36-C75、ラウロックス、パーカドックスL-W75、パーカドックスCH-50L、トリゴノックスTMBH、カヤクメンH、カヤブチルH-70、パーカドックスBC-FF、カヤヘキサAD、パーカドックス14、カヤブチルC、カヤブチルD、パーカドックス12-XL25、トリゴノックス22-N70(22-70E)、トリゴノックスD-T50、トリゴノックス423-C70、カヤエステルCND-C70、トリゴノックス23-C70、トリゴノックス257-C70、カヤエステルP-70、カヤエステルTMPO-70、トリゴノックス121、カヤエステルO、カヤエステルHTP-65W、カヤエステルAN、トリゴノックス42、トリゴノックスF-C50、カヤブチルB、カヤカルボンEH、カヤカルボンI-20、カヤカルボンBIC-75、トリゴノックス117、カヤレン6-70(以上、化薬アクゾ社製)などが挙げられる
【0098】
凹凸吸収性樹脂層(C)中の熱開始剤の含有量は、凹凸吸収性樹脂層(C)中の(メタ)アクリル系重合体等の樹脂(ベースポリマー)100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましい。また、保存安定性の観点から、7質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましい。
【0099】
本実施形態に係る粘着性フィルム50において、架橋前の凹凸吸収性樹脂層(C)の60℃における貯蔵弾性率E'の下限は、電子部品70の封止工程(b)における電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみをより一層抑制することができる点から、1.0×10Pa以上が好ましく、5.0×10Pa以上がより好ましい。
また、本実施形態に係る粘着性フィルム50において、架橋前の凹凸吸収性樹脂層(C)の60℃における貯蔵弾性率E'の上限は、電子部品70の表面の凹凸を効果的に吸収し、さらに樹脂のスプリングバックによって経時で凹凸吸収が悪化することを防止できる点から、1.0×10Pa以下が好ましく、5.0×10Pa以下がより好ましい。
架橋前の凹凸吸収性樹脂層(C)の60℃における貯蔵弾性率E'は、例えば、凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する各成分の種類や配合割合を制御することにより上記範囲内に制御することができる。
【0100】
本実施形態に係る粘着性フィルム50において、凹凸吸収性樹脂層(C)を架橋して得られる凹凸吸収性樹脂層(C')の125℃における貯蔵弾性率E'の下限は、電子部品70の封止工程(b)における電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみをより一層抑制することができる点から、1.0×10Pa以上が好ましく、5.0×10Pa以上がより好ましい。
また、本実施形態に係る粘着性フィルム50において、凹凸吸収性樹脂層(C')の125℃における貯蔵弾性率E'の上限は、封止工程(b)における電子部品70の位置ずれをより一層抑制することができる点から、1.0×10Pa以下が好ましく、1.0×10Pa以下がより好ましい。
凹凸吸収性樹脂層(C')の125℃における貯蔵弾性率E'は、例えば、凹凸吸収性樹脂層(C)を構成する各成分の種類や配合割合を制御することにより上記範囲内に制御することができる。
ここで、凹凸吸収性樹脂層(C)の架橋処理が完了しているか否かは、例えば、架橋処理をおこなっても凹凸吸収性樹脂層(C)の貯蔵弾性率E'の増加が起きなくなった点を架橋完了点と判断することができる。
【0101】
凹凸吸収性樹脂層(C)の厚さは、特に限定されないが、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、好ましくは400μm以下、より好ましくは350μm以下、さらに好ましくは300μm以下、さらに好ましくは250μm以下、さらに好ましくは200μm以下、そして、好ましくは5μm以上、より好ましくは20μm以上、さらに好ましくは30μm以上、さらに好ましくは50μmである。
【0102】
また、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、バンプ部120の高さをH、粘着性樹脂層(A)の厚みをT、凹凸吸収性樹脂層(C)の厚みをIとしたときのH/(T+I)は、好ましくは1.1超え、より好ましくは1.3以上、さらに好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.7以上、さらに好ましくは1.9以上、さらに好ましくは2.0以上、そして、好ましくは5.0未満、より好ましくは4.5以下、さらに好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.7以下、さらに好ましくは3.3以下、さらに好ましくは3.0以下である。
【0103】
<硬質層(D)>
本実施形態に係る粘着性フィルム50は、本実施形態の効果を損なわない範囲で、硬質層(D)がさらに設けられていてもよい。硬質層(D)は、例えば、基材層10と粘着性樹脂層(A)との間、基材層10と凹凸吸収性樹脂層(C)との間の少なくとも一方に設けることができ、好ましくは基材層10と粘着性樹脂層(A)との間に設ける。
硬質層(D)は、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみを抑制することにより、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させることを目的として設けられる層である。
硬質層(D)を構成する樹脂は、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみを抑制することにより、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、アラミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルサルフォンおよびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される一種または二種以上が好ましく、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートからなる群より選択される一種または二種以上がより好ましい。
また、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみの抑制により、図5(d')に示すような、スタンドオフ90という電子部品70Aの封止不良(電子部品70Aの側面の一部が封止されない)や、封止後の封止材表面部に生じるシワの発生を防ぐ効果も奏される。
また、硬質層(D)の、ASTM D-2240のD型ショアーによるショアーD型硬度は、電子部品70の粘着性フィルム50への沈みこみを抑制することにより、封止工程(b)における電子部品70の本体部110と、粘着性樹脂層(A)との間の隙間の確保を容易にし、電子装置の信頼性を向上させる観点から、好ましくは53以上、より好ましくは55以上、さらに好ましくは60以上である。前記ショアーD型硬度の上限値は特に限定されないが、例えば、85以下である。
【0104】
硬質層(D)は、単層であっても、二種以上の層であってもよい。
また、硬質層(D)を形成するために使用する樹脂フィルムの形態としては、延伸フィルムであってもよいし、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであってもよいが、硬質層(D)の機械的強度を向上させる観点から、一軸方向または二軸方向に延伸したフィルムであることが好ましい。
【0105】
硬質層(D)の厚さは、良好なフィルム特性を得る観点から、好ましくは1μm以上500μm以下、より好ましくは5μm以上300μm以下、さらに好ましくは10μm以上250μm以下である。
硬質層(D)は、他の層との接着性を改良するために、表面処理を行ってもよい。具体的には、コロナ処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理等を行ってもよい。
【0106】
<その他の層>
本実施形態に係る粘着性フィルム50は、本実施形態の効果を損なわない範囲で、各層の間に、例えば、易接着層等がさらに設けられていてもよい。
【0107】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【0108】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0109】
A 粘着性樹脂層
B 粘着性樹脂層
C 凹凸吸収性樹脂層
C' 凹凸吸収性樹脂層
10 基材層
10A 第1面
10B 第2面
50 粘着性フィルム
50A 粘着性フィルム
60 封止材
60A 封止材
70 電子部品
70A 電子部品
80 支持基板
80A 支持基板
90 スタンドオフ
100 構造体
110 本体部
120 バンプ部
200 電子装置
300 電子装置
310 配線層
320 バンプ
400 電子装置
図1
図2
図3
図4
図5