(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと、
前記基材フィルムの一の面上に設けられ、固定冶具に貼り合わせる第1の粘着層と、
前記基材フィルムの第1の粘着層が設けられた面の他方の面上に設けられ、回路基板を貼着する第２の粘着層と、を
有するチップサイズパッケージ実装工程の基板固定用両面粘着フィルムであって、
前記基材フィルムがポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、の単独または混合またはそれらを積層したフィルムであり、
前記第２の粘着層がアクリル系粘着剤を使用したものであり、
前記第1の粘着層の粘着力Ａ（測定方法：ＪＩＳ  Ｚ−０２３７  １８０度引きはがし法）が５０〜３００ｇｆ／２５ｍｍであり、かつ
前記第２の粘着層の粘着力Ｂ（測定方法：ＪＩＳ  Ｚ−０２３７  １８０度引きはがし法）との下記関係式１を満たすチップサイズパッケージ実装工程の基板固定用両面粘着フィルム。
関係式１：０．０１＜Ｂ／Ａ≦１．０
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はチップサイズパッケージの実装、封止工程で使用する基板固定用の両面粘着フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チップサイズパッケージ（以下ＣＳＰと略する）を回路基板に実装する工程としては、ベアチップをガラエポやポリイミドフィルム基板に載せるマウント工程や導電性接着剤、異方導電性膜等の接合部を硬化する工程、アンダーフィルを充填したりチップ全体を封止する封止工程等、その方式によりさまざまな工程を必要とする。
【０００３】
これら多数の工程で加工を行う際には、ステンレス、アルミや樹脂ボード等の固定用治具に基板を固定しながら加工を行われる。回路基盤の固定方法の一つとして固定治具に吸引用の小さな穴を設け、回路基板を吸引して固定する方法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、吸引による固定は多工程のすべてで吸引を維持しなければならないため設備が複雑なものになり、また工程間で中断して保管することも困難である。
さらには、フレキシブル回路基板など薄い基板の場合は、吸引により基板が反って位置ズレや接合不良を引き起こす原因とあり改善が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＣＳＰ実装工程用フィルムとして、吸引固定に替わり取り扱いが簡便で、基板の反りなどの不具合が発生しない回路基板固定用両面粘着フィルムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、耐熱性プラスティックフィルムの両面に粘着層を付与した両面粘着フィルムのＪＩＳ  Ｚ−０２３７（１８０度引きはがし法）で測定される粘着力が、固定治具に貼り合わせる粘着層の粘着力Ａ、および回路基板を貼着する粘着層の粘着力Ｂについて、Ａが５０〜３００ｇｆ／２５ｍｍであり、かつＢ／Ａが０．０１＜Ｂ／Ａ≦１．０の範囲であることを特徴とするＣＳＰ実装工程の基板固定用両面粘着フィルムに関するものである。
好ましい実施形態としては、耐熱性プラスティックフィルムがポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、の単独または混合またはそれらを積層したフィルムであることを特徴とするＣＳＰ実装工程用両面粘着フィルムであり、回路基板を固定する面の粘着層がアクリル系粘着剤を使用することを特徴とするＣＳＰ実装工程用両面粘着フィルムである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
基材として使用するフィルムは耐熱性プラスティックフィルムであって、好ましくはポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドである。これら単独のフィルムを用いても、複数のアロイ化または多層として用いても構わない。
【０００８】
本発明による粘着フィルム基材の厚みは特に限定されるものではないが、好ましくは２０〜２００μｍ、さらに好ましくは３０〜１００μｍを用いる。基材は薄すぎると貼り合わせ時に扱いにくく、厚すぎると価格的に高価になること、さらには剛性が高くなるため加熱工程での線膨張の応力により固定治具からの浮きの原因になり好ましくない。
基材には、必要に応じて粘着剤との密着力を向上させるためにコロナ処理やプラズマ処理等の表面改質処理を行ったり、プライマー層を設けても構わない。
【０００９】
基材の両面に粘着層を塗布により形成するが、基材に直接ナイフ法、グラビア法、キス法、ダイ法等の公認既知の方法により塗布しても良いが、ＰＥＴや紙、合成紙製の離型フィルム上に上記方法で塗布した後、基材に粘着層を転写する方式が一般的である。
粘着層の粘着力はステンレスやアルミ製の固定治具に貼り合わせる面（以下Ａ面と略する）の粘着力ＡはＪＩＳ  Ｚ  ０２３７（１８０度引きはがし法）による粘着力が５０〜３００ｇｆ／２５ｍｍであることが望ましい。粘着力が弱いと加熱工程中に基材の線膨張により浮きやはがれの原因になり、大きすぎると使用後に固定治具から剥がしにくくなり、作業性が悪くなる。
【００１０】
回路基板を貼り合わせる粘着面（以下Ｂ面と略する）の粘着力Ｂは０．０１＜Ｂ／Ａ＜１．０の範囲に設定することが好ましく、上記比の範囲内でポリイミドやガラスエポキシなどの基板の種類や厚みによって適宜設定すれば良い。ポリイミドフィルム等のフィルム状の基板であれば、上記粘着力比は０．０１〜０．５に設定するのが好ましく、ガラエポ等の板状の基板であれば０．３〜１．０に設定するのが好ましいが、基板の剥離性が良好であればこの限りではない。
【００１１】
Ａ面に使用する粘着剤は特に限定するものではないが、例えばアクリル系、シリコーン系の粘着剤があげられる。Ｂ面に使用する粘着剤はアクリル系の粘着剤が好ましい。ゴム系等の粘着剤では耐熱性が悪く加熱工程で浮きやはがれの原因となり、シリコーン系の耐熱粘着剤は加熱工程で粘着剤のシロキサン成分のガスが発生して、接合部や封止樹脂の密着不良の原因となることがあり好ましくない。
【００１２】
Ｂ面の粘着層に使用するアクリル粘着剤としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルからなるポリマー、アクリル酸、メタクリル酸、及びそれらのエステルと共重合体可能な不飽和単量体、例えば酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリルなどとの共重合体を用いる。
粘着層の厚さは特に限定するもではないがＡ面としては５〜４０μｍが好ましく、さらに好ましくは５〜２５μｍである。Ｂ面としては３〜２０μｍが好ましく、さらに好ましくは５〜１５μｍである。
【００１３】
粘着剤には、１液硬化タイプのものもあるが、２液硬化タイプの粘着剤にはイソシアネート、エポキシ、金属キレート類等の硬化剤を添加しても良い。硬化剤の具体例としては、例えばイソシアネートの場合、トルエンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、1,3-キシリレンジイソシアネート、1,4-キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4-4'-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-2-4'-ジイソシアネート、3-メチルジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4-4'-ジイソシアネート、ジシキウロヘキシルメタン-2-4'-ジイソシアネート、リジンイソシアネートなどがあげられる。
【００１４】
硬化剤の混合割合は、粘着剤１００重量部に対して、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。０．１重量部より少ないと粘着剤層の凝集力が小さく耐熱性が不足し、加工後の再剥離時に糸引きや糊残り等の不具合が発生する。１０重量部を超える量で用いられると、粘着力が不足し加工中に剥がれや浮きの原因となったり、余剰となった架橋剤が基板に移行したり高温時にガス化して汚染原因となるため好ましくない。
【００１５】
また、本発明の粘着剤には、粘着力および凝集力を高めるためにロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂肪族系芳香族系共重合系石油樹脂等の粘着付与剤等を添加しても構わない。添加量は粘着剤１００重量部に対して５〜８０重量部が好ましく、さらには５〜３０重量部が好ましい。添加量が多すぎると、剥離時に糊残りの原因となるので添加する場合は確認が必要である。
【００１６】
さらには上記の粘着剤層中には必要に応じて帯電防止剤を添加することもできる。帯電防止剤を添加することで、完成した製品を粘着層から剥離する際の帯電による放電で半導体回路等を破損することを防ぐことができる。帯電防止剤としては、具体的にはアニオン性、カチオン性、非イオン性、ないし両イオン性の一般に公知の界面活性剤、カーボンブラック、銀、ニッケル、アンチモンドープスズ酸化物、スズドープインジウム酸化物などの粉体が用いられる。帯電防止剤は、粘着剤層中に０〜３０重量部、さらには０〜２０重量部の範囲で用いられることが好ましい。
【００１７】
以上のようにして本発明による両面粘着フィルムの作製が可能であるが、安定した粘着力を得るには、硬化剤による架橋を完了させるために一定期間エージング処理を行うことが好ましい。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例により、更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定するものではない。
粘着フィルム基材
両面粘着フィルム基材として５０μｍのポリエーテルスルフォンフィルム（スミライトＦＳ−１３００：住友ベークライト製）を用い、両面にコロナ処理を施して使用した。
塗工方法
Ａ面およびＢ面ともに、厚み２５μｍＰＥＴセパレータに実施例および比較例に示す各粘着剤をナイフエッジ法にて塗布及び乾燥を行い、基材とラミネートして粘着剤を形成した。
【００１９】
評価方法
実施例及び比較例の評価は、以下の評価方法を用いた。
▲１▼粘着力測定
実施例あるいは比較例において得られた粘着フィルムをＪＩＳ  Ｚ―０２３７の１８０度引きはがし法に準拠して粘着力を測定した。
▲２▼浮き評価
回路基板固定治具として１５０ｍｍ角で２８０番の耐水研磨紙仕上げを行ったＳＵＳ板を使用した。実施例および比較例において得られた粘着フィルムのＡ面のセパレータ剥離して、１００℃に加熱したゴムロールにより１０ｋｇｆ／ｃｍの線圧で固定治具に貼り合わせた。その際、同時にＢ面のセパも剥離した。常温で５分間放置した後、１５０℃で２分間加熱してまた常温に戻す処理を行った。各状態で粘着フィルムを観察し、粘着フィルムと固定治具間で浮きが生じていないか目視で判定した。
【００２０】
▲３▼回路基板剥離性
上記▲１▼と同様にして、実施例および比較例において得られた粘着フィルムを固定治具に貼り付ける。常温で５分間放置した後、Ｂ面に回路基板を載せ０．１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で押さえて貼り付けた。その後１５０℃で２分間加熱した後常温に戻し、回路基板を剥離してスムーズに剥離ができるか、回路基板に折れや反りが生じないかを判定した。なお、回路基板としては、厚さ５０μｍのポリイミド製および厚さ０．８ｍｍのガラエポ製基板の２種類について評価した。
▲４▼固定治具剥離製
▲３▼の評価後に、固定治具に貼ってある粘着フィルムを剥離して、スムーズに剥離できるか、粘着層と基材の界面剥離や粘着層が凝集破壊して固定治具側に粘着層が残らないを目視で評価した。
なお、いずれの評価も粘着層を塗布後、温度２３℃、相対湿度６５％の雰囲気下でエージング処理を施したのち実施した。
【００２１】
実施例および比較例の内容及び評価結果を表１および表２に示す。
＜実施例１＞
Ａ面としてアクリル系粘着剤オリバインＢＰＳ５２２７−１（東洋インキ製造社製）１００重量部に硬化剤オリバインＢＸＸ５１３４（東洋インキ製造社製）３重量部および希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合して（以上を配合１とする）、乾燥後の厚みが２０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面としてアクリル系の粘着剤サイビノールＡＴＲ３４０（サイデン化学社製）１００重量部に硬化剤としてＫ−２００（サイデン化学社製）０．２重量部およびＭ−２（サイデン化学社製）１重量部、希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合し（以上を配合２とする）乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
【００２２】
＜実施例２＞
Ａ面としてアクリル系粘着剤サイビノールＡＴＲ−２０７（サイデン化学社製）１００重量部に硬化剤としてＴＥＴＲＡＤ−Ｘ（三菱ガス化学社製）０．５重量部および希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合し（以上を配合３とする）、乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面としてアクリル系粘着剤サイビノールＡＴＲ−１（サイデン化学社製）１００重量部に希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合し（以上を配合４とする）乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
【００２３】
＜実施例３＞
Ａ面としてアクリル系粘着剤オリバインＢＰＳ５２３１（東洋インキ製造社製）１００重量部に硬化剤オリバインＢＸＸ５１３４（東洋インキ製造社製）３重量部、希釈溶剤として酢酸エチル４０重量部を混合して（以上を配合５とする）、乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面としてアクリル系粘着剤アロンタックＳ−１６０１（東亜合成社製）１００重量部に希釈溶剤として酢酸エチルを４０重量部混合し（以上を配合６とする）、乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
【００２４】
＜実施例４＞
Ａ面としてアクリル系粘着剤サイビノールＡＴＲ−３４０（サイデン化学社製）１００重量部に硬化剤としてＫ−２００（サイデン化学社製）０．２重量部およびＭ−２（サイデン化学社製）１重量部、粘着付与剤としてニカノールＴ−６０（三菱ガス化学社製）１０重量部、希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合し（以上配合７とする）乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面として、アクリル系粘着剤ＳＫダイン１４９８Ｂ（綜研化学社製）に硬化剤としてコロネートＬ（日本ポリウレタン社製）３重量部、希釈溶剤として酢酸エチル３０重量部を混合し（以上を配合８とする）、乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗工した。
【００２５】
＜実施例５＞
Ａ面として配合７の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面も同様に配合７の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
＜実施例６＞
Ａ面としてシリコーン系粘着剤ＴＳＲ１５１２（東芝シリコーン社製）１００重量部に硬化剤としてＣＲ５１（東芝シリコーン社製）を１重量部、希釈溶剤としてトルエン３０重量部を混合し（以上配合９とする）、乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工し、その後１２０℃で２分間硬化処理を行った。
Ｂ面として配合７の粘着剤を乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗工した。
【００２６】
＜比較例１＞
Ａ面として配合４の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面として配合２の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
粘着フィルムの浮きの評価を実施したところ、過熱時に粘着フィルムとＳＵＳ固定治具の間で浮きが生じ、それ以降の評価は実施できなかった。
【００２７】
＜比較例２＞
Ａ面として配合７の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面として配合６の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
粘着フィルムの浮き評価は良好であったが、基板剥離性評価をポリイミドフィルム基板、ガラエポ基板のそれぞれで実施したがいずれも剥離力が大きく、無理に剥離しようとするとポリイミドフィルムの場合は基板が折れ、ガラエポ基板の場合は粘着フィルムがＳＵＳ固定治具から剥がれてしまった。
【００２８】
＜比較例３＞
Ａ面として配合６の粘着剤を乾燥後の厚みが２０μｍとなるように塗工した。
Ｂ面として配合１の粘着剤を乾燥後の厚みが１０μｍとなるように塗工した。
粘着フィルムの浮き評価、基板の剥離性の評価は良好であったが、粘着フィルムとＳＵＳ固定治具との剥離性評価を実施したところ、スムーズに剥離せず、固定治具への粘着剤の移行も顕著であった。
【００２９】
【表１】
0004214703.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004214703.tif 000003
【００３１】
【発明の効果】
本発明によると、ＣＳＰ実装工程用フィルムとして、吸引固定に替わり取り扱いが簡便で、基板の反りなどの不具合が発生しない基板固定用両面粘着フィルムを提供することが可能となった。