JP2003176462A - 架橋シリコーン系接着性シートおよびその製造方法 - Google Patents
架橋シリコーン系接着性シートおよびその製造方法Info
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Abstract
際に、剥離面が安定している架橋シリコーン系接着性シ
ート、およびこのようなシートを効率よく製造する方法
を提供する。 【解決手段】 膜厚が100μm以下であり、両面に保
護フィルムを密着している架橋シリコーン系接着性シー
トであって、該シートに対する前記保護フィルムの剥離
力がそれぞれ5.0N/m以下であり、かつ、前記保護
フィルムの剥離力の差が0.2N/m以上であることを
特徴とする架橋シリコーン系接着性シート、および架橋
性シリコーン組成物を互いに異種の材質からなる2枚の
保護フィルムの間に、前記組成物の膜厚が100μm以
下となるように挟んだ状態でフィルム状に成形し、次い
で、前記組成物を架橋して架橋シリコーン系接着性シー
トを製造する方法。
Description
着性シートおよびその製造方法に関し、詳しくは、両面
に密着している保護フィルムを剥離する際に、剥離面が
安定している架橋シリコーン系接着性シート、およびこ
のような架橋シリコーン系接着性シートを効率よく製造
する方法に関する。
面に保護フィルムを密着している架橋シリコーン系接着
性シートが提案されており、該シートを半導体チップお
よび該チップ取付部を接着するための接着剤として利用
することが提案されている。この保護フィルムは、一般
に、架橋シリコーン系接着性シートの両面において同種
の材質からなるものが用いられている。
膜厚が100μm以下であるような薄膜のシートにおい
ては、該シートの両面に密着している保護フィルムを剥
離する際に、剥離面がいずれの保護フィルム側になるの
か安定しなくなるという問題があった。
課題について鋭意検討した結果、本発明に到達した。す
なわち、本発明の目的は、両面に密着している保護フィ
ルムを剥離する際に、剥離面が安定している架橋シリコ
ーン系接着性シート、およびこのような架橋シリコーン
系接着性シートを効率よく製造する方法を提供すること
にある。
系接着性シートは、膜厚が100μm以下である架橋シ
リコーン系接着性シートの両面に保護フィルムを密着し
ている架橋シリコーン系接着性シートであって、該シー
トに対する前記保護フィルムの剥離力がそれぞれ5.0
N/m以下であり、かつ、前記保護フィルムの剥離力の
差が0.2N/m以上であることを特徴とする。
製造方法は、架橋性シリコーン組成物を2枚の保護フィ
ルムの間に、前記組成物の膜厚が100μm以下となる
ように挟んだ状態でフィルム状に成形し、次いで、前記
組成物を架橋して架橋シリコーン系接着性シートを製造
する方法であって、前記保護フィルムとして互いに異種
の材質からなるものを用いることを特徴とする。
性シートの製造方法は、架橋性シリコーン組成物を2枚
の保護フィルムの間に、前記組成物の膜厚が100μm
以下となるように挟んだ状態でフィルム状に成形し、次
いで、前記組成物を架橋して架橋シリコーン系接着性シ
ートを製造する方法であって、前記保護フィルムのいず
れか一方の前記組成物に密着する面を予め一分子中に少
なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガ
ノポリシロキサンで処理することを特徴とする。
ン系接着性シートを詳細に説明する。本発明の架橋シリ
コーン系接着性シートは、膜厚が100μm以下である
架橋シリコーン系接着性シートの両面に保護フィルムを
密着している架橋シリコーン系接着性シートである。こ
の架橋シリコーン系接着性シートの性状としては、ゴム
状、ゲル状等のエラストマー状が例示され、特に、ゴム
状であることが好ましい。また、この架橋シリコーン系
接着性シートは、架橋性シリコーン組成物を架橋したも
のであることが好ましく、この架橋性シリコーン組成物
としては、ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成
物、縮合反応架橋性シリコーン組成物、有機過酸化物に
よるラジカル反応架橋性シリコーン組成物、高エネルギ
ー線架橋性シリコーン組成物が例示され、特に、ヒドロ
シリル化反応架橋性シリコーン組成物であることが好ま
しい。
組成物としては、(A)一分子中に少なくとも2個のアル
ケニル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子
中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する
オルガノポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)
ヒドロシリル化反応用金属系触媒から少なくともなるも
のであることが好ましい。
組成物の主成分であり、一分子中に少なくとも2個のア
ルケニル基を有することを特徴とする。(A)成分の分子
構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝
鎖状、網状が例示される。また、(A)成分中のアルケニ
ル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペン
テニル基、ヘキセニル基が例示され、特に、ビニル基で
あることが好ましい。このアルケニル基の結合位置とし
ては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示され
る。また、(A)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子
に結合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等
のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナ
フチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等
のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル
基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化
アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が
例示され、特に、メチル基、フェニル基であることが好
ましい。また、架橋シリコーン系接着性シートに優れた
耐寒性を付与し、このシートにより半導体チップおよび
該チップ取付部を接着して得られる半導体装置の信頼性
を向上させることができることから、(A)成分中のケイ
素原子に結合した有機基に対するフェニル基の含有量が
1モル%以上であることが好ましく、さらには、1〜6
0モル%の範囲内であることが好ましく、特には、1〜
30モル%の範囲内であることが好ましい。また、(A)
成分の粘度は限定されないが、25℃において100〜
1,000,000mPa・sの範囲内であることが好まし
い。
組成物の架橋剤であり、一分子中に少なくとも2個のケ
イ素原子結合水素原子を有することを特徴とする。(B)
成分の分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直
鎖状、分枝鎖状、環状、網状が例示される。また、(B)
成分中のケイ素原子に結合した水素原子の結合位置とし
ては、分子鎖末端および/または分子鎖側鎖が例示され
る。また、(B)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結
合した基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等のア
ルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチ
ル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のア
ラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、
3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アル
キル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示
され、特に、メチル基、フェニル基であることが好まし
い。また、(B)成分の粘度は限定されないが、25℃に
おいて1〜100,000mPa・sの範囲内であることが好
ましい。
組成物を架橋させるに十分な量であればよく、具体的に
は、(A)成分中のアルケニル基1モルに対して、本成分
中のケイ素原子結合水素原子が0.5〜10モルの範囲
内となる量であることが好ましく、特に、1〜3モルの
範囲内となる量であることが好ましい。これは、(B)成
分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる架
橋性シリコーン組成物が十分に架橋しなくなる傾向があ
るからであり、一方、上記範囲の上限をこえると、得ら
れる架橋シリコーン系接着性シートの耐熱性が低下する
傾向があるからである。
橋して得られる架橋シリコーン系接着性シートに良好な
接着性を付与するための成分である。(C)成分の接着促
進剤としては、ケイ素原子に結合したアルコキシ基を一
分子中に少なくとも1個有する有機ケイ素化合物である
ことが好ましい。このアルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシ
エトキシ基が例示され、特に、メトキシ基であることが
好ましい。また、この有機ケイ素化合物のケイ素原子に
結合するアルコキシ基以外の基としては、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基、
ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニ
ル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基
等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラル
キル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,
3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキ
ル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基;3−グ
リシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等の
グリシドキシアルキル基;2−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル
基;4−オキシラニルブチル基、8−オキシラニルオク
チル基等のオキシラニルアルキル基等のエポキシ基含有
一価有機基;3−メタクリロキシプロピル基等のアクリ
ル基含有一価有機基;水素原子が例示される。この有機
ケイ素化合物は一分子中に少なくとも1個のアルケニル
基またはケイ素原子結合水素原子を有するものであるこ
とが好ましい。また、上記組成物を架橋して得られる架
橋シリコーン系接着性シートに各種の基材に対する良好
な接着性を付与できることから、この有機ケイ素化合物
は一分子中に少なくとも1個のエポキシ基含有一価有機
基を有するものであることが好ましい。このような有機
ケイ素化合物としては、シラン化合物、シロキサン化合
物、シラトラン化合物が例示される。このシロキサン化
合物の分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直
鎖状、分枝鎖状、環状、網状が例示され、特に、直鎖
状、分枝鎖状、網状であることが好ましい。このような
有機ケイ素化合物としては、3−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン等のシラン化合物;一分子
中にケイ素原子結合アルケニル基もしくはケイ素原子結
合水素原子、およびケイ素原子結合アルコキシ基をそれ
ぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物、ケイ
素原子結合アルコキシ基を少なくとも1個有するシラン
化合物またはシロキサン化合物と一分子中にケイ素原子
結合ヒドロキシ基とケイ素原子結合アルケニル基をそれ
ぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物との混
合物、式:
シロキサン化合物、式:
れるシロキサン化合物、式:
物を架橋して得られる架橋シリコーン系接着性シートに
良好な接着性を付与し得るに十分な量であればよく、具
体的には、(A)成分100重量部に対して0.01〜2
0重量部の範囲内であることが好ましく、特に、0.1
〜10重量部の範囲内であることが好ましい。これは、
(C)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得ら
れる架橋シリコーン系接着性シートの接着性が低下する
傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限をこえて
も得られる架橋シリコーン系接着性シートの接着性に影
響はなく、むしろ、このシートの機械的強度が変化する
傾向があるからである。
媒は、上記組成物の架橋反応を促進するための触媒であ
り、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が
例示され、架橋反応を著しく促進することができること
から、特に、白金系触媒であることが好ましい。このヒ
ドロシリル化反応用白金系触媒としては、白金微粉末、
白金黒、白金担持シリカ微粉末、白金担持活性炭、塩化
白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィ
ン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体が例示され
る。
物の架橋反応を促進するに十分な量であればよく、具体
的には、上記組成物に対して、この触媒中の金属が重量
単位で0.01〜1,000ppmの範囲内となる量である
ことが好ましく、特に、0.1〜500ppmの範囲内とな
る量であることが好ましい。これは、(D)成分の含有量
が、上記範囲の下限未満の量であると、得られる架橋性
シリコーン組成物の架橋反応が著しく遅くなる傾向があ
るからであり、一方、上記範囲の上限をこえる量であっ
ても、さほど架橋反応の速度には影響がなく、むしろ、
得られる架橋シリコーン系接着性シートに着色等の問題
を生じるからである。
度を調整して、均一な架橋シリコーン系接着性シートを
調製するために、3−メチル−1−ブチン−3−オー
ル、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、フ
ェニルブチノール等のアルキンアルコール;3−メチル
−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘ
キセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−
テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテト
ラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,
7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾ
トリアゾール等の反応抑制剤を含有してもよい。上記組
成物において、この反応抑制剤の含有量は限定されない
が、(A)成分100重量部に対して0.00001〜5
重量部の範囲内であることが好ましい。
として、沈降シリカ、湿式シリカ、ヒュームドシリカ、
焼成シリカ、酸化チタン、アルミナ、ガラス、石英、ア
ルミノケイ酸、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カ
ーボンブラック、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素
等の無機充填剤、これらの充填剤をオルガノハロシラ
ン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の
有機ケイ素化合物により処理した無機充填剤;シリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の有機樹脂微粉
末;銀、銅等の導電性金属粉末;その他、染料、顔料、
難燃剤等を含有してもよい。
は、該シートの両面に保護フィルムを密着している。こ
の保護シートは、架橋シリコーン系接着性シートの接着
面を塵芥より保護するものであり、使用する際に剥がす
必要がある。本発明の架橋シリコーン系接着性シートで
は、該シートの両面に密着している保護フィルムの該シ
ートに対する剥離力がそれぞれ5.0N/m以下である
ことが必要である。これは、架橋シリコーン系接着性シ
ートに対する保護フィルムの剥離力が5.0N/mを超
えると、前記保護フィルムを剥がす際に前記シートを破
損したりするおそれがあるからである。また、本発明の
架橋シリコーン系接着性シートでは、該シートの両面に
密着している保護フィルムの該シートに対する剥離力の
差が0.2N/m以上であることが必要であり、特に、
0.5N/m以上であることが好ましい。これは、架橋
シリコーン系接着性シートに対する保護フィルムの剥離
力の差が上記範囲の下限未満であると、前記保護フィル
ムを剥がす際に、剥離面がいずれの保護フィルム側にな
るのか安定しなくなるからである。
スルホン樹脂(以下、PES)、酢酸セルロース樹脂、ポ
リイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂等の有
機樹脂からなるフィルム;これらの有機樹脂が他の有機
樹脂と積層してなるフィルム、あるいはこれらの有機樹
脂が他の有機樹脂フィルムの表面を被覆してなるフィル
ムが例示される。なお、酢酸セルロース樹脂としては、
酢化度の異なる種々のものが挙げられ、具体的には、酢
化度が50〜59%であるような二酢酸セルロース樹
脂、酢化度が59%以上であるような三酢酸セルロース
樹脂(以下、TAC)が例示され、特に、Fedorsの
方法[Polymer Engineering an
d Science,14、147(1974)参照]
による溶解度パラメーターの値(SP値)が21.0〜
29.0MPa1/2であるものが好ましい。特に、本発明
の架橋シリコーン系接着性シートにおいて、該シートの
両面に密着している保護フィルムとして、互いに異種の
材質からなるものを用いることにより、前記シートに対
する保護フィルムの剥離力の差を大きくすることができ
る。これらの保護フィルムの組み合わせとして、具体的
には、PESフィルムと酢酸セルロース樹脂フィルムの
組み合せ、PESフィルムと表面に酢酸セルロース樹脂
層を有する有機樹脂フィルムの組み合せ、表面にPES
層を有する有機樹脂フィルムと酢酸セルロース樹脂フィ
ルムの組み合せ、表面にPES層を有する有機樹脂フィ
ルムと表面に酢酸セルロース樹脂層を有する有機樹脂フ
ィルムの組み合わせが例示され、より具体的には、PE
Sフィルムと表面に酢酸セルロース層を有するポリエチ
レンテレフタレート樹脂(以下、PET)フィルムの組み
合せ、表面にPES層を有するPETフィルムと表面に
酢酸セルロース樹脂層を有するPETフィルムの組み合
わせが例示される。また、本発明の架橋シリコーン系接
着性シートにおいて、該シートの両面に密着している保
護フィルムとして、いずれか一方の保護フィルムの前記
シートに密着する面を予め一分子中に少なくとも2個の
ケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサ
ンで処理しておくことにより、前記シートに対する保護
フィルムの剥離力の差を大きくすることもできる。この
保護フィルムを処理するための一分子中に少なくとも2
個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロ
キサンとしては、前記(B)成分と同様のオルガノポリシ
ロキサンを用いることができる。
ートの製造方法を詳細に説明する。本発明の製造方法
は、架橋性シリコーン組成物を、2枚の保護フィルムの
間に、前記組成物の膜厚が100μm以下となるように
挟んだ状態でフィルム状に成形し、次いで、前記組成物
を架橋して架橋シリコーン系接着性シートを製造する方
法であって、前記保護フィルムとして互いに異種の材質
からなるものを用いることを特徴とする。
成物としては、ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組
成物、縮合反応架橋性シリコーン組成物、有機過酸化物
によるラジカル反応架橋性シリコーン組成物、高エネル
ギー線架橋性シリコーン組成物が例示され、特に、ヒド
ロシリル化反応架橋性シリコーン組成物であることが好
ましい。このヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成
物としては、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニ
ル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に
少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオル
ガノポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)ヒド
ロシリル化反応用金属系触媒から少なくともなるもので
あることが好ましい。このヒドロシリル化反応架橋性シ
リコーン組成物については前記の通りである。
は、ポリエーテルスルホン樹脂(以下、PES)、酢酸セ
ルロース樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
アミド樹脂等の有機樹脂からなるフィルム;これらの有
機樹脂が他の有機樹脂と積層してなるフィルム、あるい
はこれらの有機樹脂が他の有機樹脂フィルムの表面を被
覆してなるフィルムが例示される。なお、酢酸セルロー
ス樹脂としては、酢化度の異なる種々のものが挙げら
れ、具体的には、酢化度が50〜59%であるような二
酢酸セルロース樹脂、酢化度が59%以上であるような
三酢酸セルロース樹脂(以下、TAC)が例示され、特
に、Fedorsの方法[Polymer Engin
eering and Science,14、147
(1974)参照]による溶解度パラメーターの値(S
P値)が21.0〜29.0MPa1/2であるものが好まし
い。本発明の製造方法では、架橋性シリコーン組成物を
2枚の保護フィルムの間に挟む際、これらの保護フィル
ムとして、互いに異種の材質からなるものを用いること
を特徴とする。これらの保護フィルムの組み合わせは限
定されないが、これらの保護フィルムの組み合わせとし
て、具体的には、PESフィルムと酢酸セルロース樹脂
フィルムの組み合せ、PESフィルムと表面に酢酸セル
ロース樹脂層を有する有機樹脂フィルムの組み合せ、表
面にPES層を有する有機樹脂フィルムと酢酸セルロー
ス樹脂フィルムの組み合せ、表面にPES層を有する有
機樹脂フィルムと表面に酢酸セルロース樹脂層を有する
有機樹脂フィルムの組み合わせが例示され、より具体的
には、PESフィルムと表面に酢酸セルロース層を有す
るポリエチレンテレフタレート樹脂(以下、PET)フィ
ルムの組み合せ、表面にPES層を有するPETフィル
ムと表面に酢酸セルロース樹脂層を有するPETフィル
ムの組み合わせが例示される
物を2枚の保護フィルムの間に挟んだ状態でフィルム状
に成形し、次いで、前記組成物を架橋して架橋シリコー
ン系接着性シートを製造する。架橋性シリコーン組成物
を架橋する方法としては、室温で放置する方法、200
℃以下、好ましくは120℃以下に加熱する方法、電子
線を照射する方法が例示される。
リコーン組成物を2枚の保護フィルムの間に、前記組成
物の膜厚が100μm以下となるように挟んだ状態でフ
ィルム状に成形し、次いで、前記組成物を架橋して架橋
シリコーン系接着性シートを製造する方法であって、前
記保護フィルムのいずれか一方の前記組成物に密着する
面を予め一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水
素原子を有するオルガノポリシロキサンで処理すること
を特徴とする。
成物としては、ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組
成物、縮合反応架橋性シリコーン組成物、有機過酸化物
によるラジカル反応架橋性シリコーン組成物、高エネル
ギー線架橋性シリコーン組成物が例示され、特に、ヒド
ロシリル化反応架橋性シリコーン組成物であることが好
ましい。このヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組成
物としては、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニ
ル基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に
少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオル
ガノポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)ヒド
ロシリル化反応用金属系触媒から少なくともなるもので
あることが好ましい。このヒドロシリル化反応架橋性シ
リコーン組成物については前記の通りである。
は、ポリエーテルスルホン樹脂(PES)、酢酸セルロー
ス樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエー
テル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド
樹脂等の有機樹脂からなるフィルム;これらの有機樹脂
が他の有機樹脂と積層してなるフィルム、あるいはこれ
らの有機樹脂が他の有機樹脂フィルムの表面を被覆して
なるフィルムが例示される。なお、酢酸セルロース樹脂
としては、酢化度の異なる種々のものが挙げられ、具体
的には、酢化度が50〜59%であるような二酢酸セル
ロース樹脂、酢化度が59%以上であるような三酢酸セ
ルロース樹脂(TAC)が例示され、特に、Fedors
の方法[Polymer Engineering a
ndScience,14、147(1974)参照]
による溶解度パラメーターの値(SP値)が21.0〜
29.0MPa1/2であるものが好ましい。この製造方法
では、架橋性シリコーン組成物を2枚の保護フィルムの
間に挟む際、これらの保護フィルムとして、互いに異種
の材質からなるものを用いてもよく、また、互いに同種
の材質からなるものを用いてもよい。この製造方法にお
いて、架橋性シリコーン組成物を2枚の保護フィルムの
間に挟む際、該保護フィルムのいずれか一方の前記組成
物に密着する面を予め一分子中に少なくとも2個のケイ
素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンで
処理する必要がある。このオルガノポリシロキサンとし
ては、前記(B)成分と同様のものが例示される。この保
護フィルムの表面を一分子中に少なくとも2個のケイ素
原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンで処
理する方法としては、単に塗布する方法、塗布した後、
加熱処理する方法が例示される。
物を2枚の保護フィルムの間に挟んだ状態でフィルム状
に成形し、次いで、前記組成物を架橋して架橋シリコー
ン系接着性シートを製造する。架橋性シリコーン組成物
を架橋する方法としては、室温で放置する方法、200
℃以下、好ましくは120℃以下に加熱する方法、電子
線を照射する方法が例示される。
性シートは半導体チップを該チップ取付部に接着するた
めの接着用として有用である。この際、この架橋シリコ
ーン系接着性シートはウランやトリウムの含有量が少な
いものが好ましく、具体的には、それらの合計含有量が
1ppb以下であることが好ましい。また、この架橋シリ
コーン系接着性シートはナトリウムやカリウム等のアル
カリ金属イオンの含有量が少ないものが好ましく、具体
的には、それらの合計含有量が1ppm以下であることが
好ましい。
半導体装置を製造する方法について詳細に説明する。こ
の半導体装置としては、ダイオード、トランジスタ、サ
イリスタ、モノリシックIC、ハイブリッドIC、LS
I、VLSIが例示される。このような半導体装置の一
例であるハイブリッドICの断面図を図1に示した。図
1で示される半導体装置は、半導体チップ1が架橋シリ
コーン系接着性シート2により半導体チップ取付部3に
接着されており、この半導体チップ1と外部リードに接
続した回路配線4とがボンディングワイヤ5により電気
的に接続されているものである。この半導体チップ1と
しては、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、モノ
リシックIC等のメモリ、さらにはハイブリッドIC中
の半導体チップが例示される。また、この半導体チップ
取付部3の材質としては、セラミック、ガラス、エポキ
シ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ベークライ
ト樹脂、メラミン樹脂、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、
ガラス繊維強化されたBTレジンが例示される。また、
この回路配線4の材質としては、金、銅、アルミニウ
ム、銀パラジウム、インジウムチンオキサイド(ITO)
が例示される。また、このボンディングワイヤ5の材質
としては、金、銅、アルミニウムが例示される。また、
この半導体チップ1を封止樹脂6により樹脂封止しても
よい。この封止樹脂6を形成する樹脂としては、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンサルファイド
樹脂が例示される。また、この半導体チップ取付部3上
には、この半導体チップ1の他にも、抵抗、コンデンサ
ー、コイル等の電子部品が搭載されていてもよい。
体チップを該チップ取付部に接着する方法としては、半
導体チップ1に架橋シリコーン系接着性シートを貼り付
けた後、このシートを介して半導体チップ1を半導体チ
ップ取付部3に貼り付ける方法、半導体チップ取付部3
上にシリコーン系接着性シートを貼り付けた後、このシ
ートを介して半導体チップ1を半導体チップ取付部3に
貼り付ける方法が例示される。架橋シリコーン系接着性
シートを半導体チップおよび該チップ取付部に接着させ
る温度は特に限定されず、例えば、50〜200℃、さ
らに好ましくは100〜150℃である。また、通常、
架橋シリコーン系接着性シート2と半導体チップ1およ
び該チップ取付部3は2段階加熱により接着させる。す
なわち、1〜2秒の加熱圧着による仮接着を行った後,
150〜170℃オーブン中でポストキュアーを行な
い、完全な接着を得ることが好ましい。
とをボンディングワイヤ5により電気的に接続する。ワ
イヤボンディングする方法としては、一般に、超音波熱
圧着法が用いられる。続いて、この半導体チップ1を必
要により封止樹脂6により樹脂封止する。このように、
本発明のシリコーン系接着性シートは半導体チップを該
チップ取付部に接着する際に、比較的低温で接着させる
ことができるので、熱により半導体チップを傷めること
がなく、得られる半導体装置の信頼性を向上させること
ができる。
びその製造方法を実施例により詳細に説明する。なお、
実施例中の粘度は25℃における値である。また、実施
例において、架橋シリコーン系接着性シートに対する保
護フィルムの剥離力の測定、および半導体装置の信頼性
の評価を次のとおり行った。 [架橋シリコーン系接着性シートに対する保護フィルム
の剥離力]両面に保護フィルムを密着している架橋シリ
コーン系接着剤シートを1cm幅×15cmの短冊状に切断
して試験片を作成した。この試験片の片面(架橋シリコ
ーン系接着性シートの片面を仮にA面とする)に密着し
ている保護フィルムを100mm/分の速度で180°方
向に引っ張り、そのときに応力の平均値を測定した。こ
の平均値を架橋シリコーン系接着性シートに対するその
保護フィルムの剥離力とした。同様にして、この試験片
の他の片面(架橋シリコーン系接着性シートの他の片面
を仮にB面とする)に密着している保護フィルムの剥離
力を求めた。 [半導体装置の作成および初期接着性の評価方法]架橋
シリコーン系接着性シートを用いて、図1で示される半
導体装置を作成した。すなわち、架橋シリコーン系接着
性シート(1cm×1cm)を介して、半導体チップ(1cm
×1cm)とポリイミド製の半導体チップ取付部(3cm×
3cm)を貼りあわせた後、これに1MPaの力を加えて圧
着させながら190℃で2秒間加熱した。その後、圧力
を開放し、得られた接着体を170℃オーブンに1時間
投入した。次いで、オーブンから取り出し、ポリイミド
製の半導体チップ取付部と架橋シリコーン系接着性シー
トの接着状態を観察した。良好に接着している試験体に
ついては、引き続き、半導体チップ1の上端部に設けら
れたボンディングパッドと回路配線4とをワイヤ5で超
音波熱圧着法により接合した。 [半導体装置の動作不良率の評価方法]半導体装置をソ
ケットに差込み、端子間の通電試験を行った。この通電
試験において、通電不良の発生した半導体装置の割合
を、半導体装置の動作不良率として評価した。
上の蒸気圧を有する低分子シロキサンの含有量が0.0
1重量%である、粘度2,200mPa・sの分子鎖両末端ジ
メチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン
(ビニル基の含有量=0.23重量%)31重量部、粘
度2,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキ
シ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ビニル基の含有量=
0.23%)65重量%と、式:(CH2=CH)(CH3)2
SiO1/2単位と(CH3)3SiO1/2単位とSiO4/2単位か
らなるオルガノポリシロキサンレジン(ビニル基の含有
量=2.5重量%)35重量%からなる、粘度7,000
mPa・sのオルガノポリロキサン混合物56重量部、およ
びBET比表面積200m2/gのフュームドシリカ1
3重量部をロスミキサーに投入し、室温で1時間混合し
た後、減圧下、170℃で2時間混合した。その後、室
温まで冷却して、半透明ペースト状のシリコーンゴムベ
ースを調製した。
子式:
ロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェ
ンシロキサン共重合体(ケイ素原子結合水素原子の含有
量=0.73重量%)6重量部{(A)成分に相当する成
分中のビニル基1モルに対して、本成分中のケイ素原子
結合水素原子が1.8モルとなる量}、平均単位式:
=16重量%)1重量部、式:
の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(本
組成物に対して、この錯体中の白金金属が重量単位で5
ppmとなる量)を、真空下、均一に混合して、粘度70,
000mPa・sであるヒドロシリル化反応架橋性シリコー
ンゴム組成物を調製した。なお、この組成物に含まれる
ウランとトリウムの合計含有量は0.1ppb以下であり、
ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオンの合計含
有量は0.1ppm以下であった。
さ50μmの表面処理していないポリエーテルスルホン
樹脂(以下、PES)フィルムと、処理剤1{粘度30
mPa・sの分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチル
ハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素原
子の含有量=1.6重量%)}を予め塗布した厚さ50
μmのPESフィルムの間に挟み、クリアランスを調整
したステンレス製の2本ロールにより、このシリコーン
ゴム組成物の厚さを30μmとした状態で、80℃の熱
風循環式オーブン中で30分間加熱することにより、両
面にPESフィルムを密着しているシリコーンゴム系接
着性シートを調製した。
理剤1で表面処理したPESフィルムが安定的に先に剥
がれるものであった。また、両面の保護フィルムの剥離
強度を測定したところ、処理剤1で表面処理したPES
フィルムの剥離力は1.9N/mであり、表面処理して
いないPESフィルムの剥離力は2.3N/mであっ
た。
半導体チップおよび該チップ取付部を接着して半導体装
置を作製した。半導体チップおよび該チップ取付部に対
するシリコーンゴム系接着性シートの接着性を評価し、
また半導体装置の動作不良率を測定した。これらの結果
を表1に記載した。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、厚さ50μ
mの表面処理していないPESフィルムと、処理剤2
{粘度10mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェ
ンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子
結合水素原子の含有量=0.16重量%)}を予め塗布
した厚さ50μmのPESフィルムの間に挟み、クリア
ランスを調整したステンレス製の2本ロールにより、こ
のシリコーンゴム組成物の厚さを30μmとした状態
で、80℃の熱風循環式オーブン中で30分間加熱する
ことにより、両面にPESフィルムを密着しているシリ
コーンゴム系接着性シートを調製した。
理剤2で表面処理していないPESフィルムが安定的に
先に剥がれるものであった。また、両面の保護フィルム
の剥離強度を測定したところ、処理剤2で表面処理した
PESフィルムの剥離力は2.8N/mであり、表面処
理していないPESフィルムの剥離力は2.3N/mで
あった。
半導体チップおよび該チップ取付部を接着して半導体装
置を作製した。半導体チップおよび該チップ取付部に対
するシリコーンゴム系接着性シートの接着性を評価し、
また半導体装置の動作不良率を測定した。これらの結果
を表1に記載した。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、厚さ50μ
mの表面処理していないPESフィルムと、厚さ50μ
mの表面処理していない三酢酸セルロース樹脂(以下、
TAC)フィルムの間に挟み、クリアランスを調整した
ステンレス製の2本ロールにより、このシリコーンゴム
組成物の厚さを30μmとした状態で、80℃の熱風循
環式オーブン中で30分間加熱することにより、片面に
PESフィルムを密着し、もう片面にTACフィルムを
密着しているシリコーンゴム系接着性シートを調製し
た。
ACフィルムが安定的に先に剥がれるものであった。ま
た、両面の保護フィルムの剥離強度を測定したところ、
表面処理していないTACフィルムの剥離力は0.7N
/mであり、表面処理していないPESフィルムの剥離
力は2.3N/mであった。
半導体チップおよび該チップ取付部をシリコ―ンゴム系
接着性シートにより接着して半導体装置を作製した。半
導体チップおよび該チップ取付部に対するシリコーンゴ
ム系接着性シートの接着性を評価し、また半導体装置の
動作不良率を測定した。これらの結果を表1に記載し
た。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、厚さ50μ
mの表面処理していないPESフィルムと、この組成物
に密着する面に厚さ1μmのTAC層を有する、厚さ5
0μmのポリエチレンテレフタレート樹脂(以下、PE
T)フィルム(TACをアセトンに溶解後、PETフィ
ルム上に塗布して作成した。)の間に挟み、クリアラン
スを調整したステンレス製の2本ロールにより、このシ
リコーンゴム組成物の厚さを30μmとした状態で、8
0℃の熱風循環式オーブン中で30分間加熱することに
より、片面にPESフィルムを密着し、もう片面にPE
Tフィルムを密着しているシリコーンゴム系接着性シー
トを調製した。
ETフィルムが安定的に先に剥がれるものであった。ま
た、両面の保護フィルムの剥離強度を測定したところ、
PETフィルムの剥離力は0.7N/mであり、表面処
理していないPESフィルムの剥離力は2.3N/mで
あった。
半導体チップおよび該チップ取付部を接着して半導体装
置を作成した。半導体チップおよび該チップ取付部に対
するシリコーンゴム系接着性シートの接着性を評価し、
また半導体装置の動作不良率を測定した。これらの結果
を表1に記載した。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、この組成物
に密着する面に厚さ2μmのPES層を有する、厚さ5
0μmのPETフィルム(PESをジメチルホルムアミ
ドに溶解後、PETフィルム上に塗布して作成した。)
と、この組成物に密着する面に厚さ2μmの酢酸セルロ
ース樹脂層を有する、厚さ50μmのPETフィルム
{Fedorsの方法による溶解度パラメーターの値
(SP値)が22.7MPa1/2である酢酸セルロース樹
脂をアセトンに溶解後、PETフィルム上に塗布して作
成した。}の間に挟み、クリアランスを調整したステン
レス製の2本ロールにより、このシリコーンゴム組成物
の厚さを30μmとした状態で、80℃の熱風循環式オ
ーブン中で30分間加熱することにより、片面にPES
層を有するPETフィルムを密着し、もう片面に酢酸セ
ルロース樹脂層を有するPETフィルムを密着している
シリコーンゴム系接着性シートを調製した。
酸セルロース樹脂層を有するPETフィルムが安定的に
先に剥がれるものであった。また、両面の保護フィルム
の剥離強度を測定したところ、酢酸セルロース樹脂層を
有するPETフィルムの剥離力は0.8N/mであり、
PES層を有するPETフィルムの剥離力は2.3N/
mであった。なお、酢酸セルロース樹脂層を有するPE
Tフィルムを剥離して、片面にPES層を有するPET
フィルムを有するシリコーンゴム系接着性シートを打抜
いたところ、実施例1、3、および4において、片面に
PESフィルムを有するシリコーンゴム系接着性シート
を打抜いたときに比べて、非常に打抜き性が良好であっ
た。
半導体チップおよび該チップ取付部を接着して半導体装
置を作成した。半導体チップおよび該チップ取付部に対
するシリコーンゴム系接着性シートの接着性を評価し、
また半導体装置の動作不良率を測定した。これらの結果
を表1に記載した。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、厚さ50μ
mの表面処理していないPESフィルムと、厚さ50μ
mの表面処理していないPESフィルムの間に挟み、ク
リアランスを調整したステンレス製の2本ロールによ
り、このシリコーンゴム組成物の厚さを30μmとした
状態で、80℃の熱風循環式オーブン中で30分間加熱
することにより、両面にPESフィルムを密着している
シリコーンゴム系接着性シートを調製した。
のPESフィルムを剥離しようとしたが、剥離面が安定
せず、一部もう一方のPESフィルムで剥離が観察され
た。また、両面の保護フィルムの剥離強度を測定したと
ころ、表面処理していないPESフィルムの剥離力は
2.3N/mであった。
リル化反応架橋性シリコーンゴム組成物を、厚さ50μ
mの表面処理していないPETフィルムと、厚さ50μ
mの表面処理していないPETフィルムの間に挟み、ク
リアランスを調整したステンレス製の2本ロールによ
り、このシリコーンゴム組成物の厚さを30μmとした
状態で、80℃の熱風循環式オーブン中で30分間加熱
することにより、両面にPETフィルムを密着している
シリコーンゴム系接着性シートを調製した。
のPETフィルムを剥離しようとしたが、剥離面が安定
せず、一部もう一方のPETフィルムで剥離が観察され
た。また、両面の保護フィルムの剥離強度を測定したと
ころ、表面処理していないPETフィルムの剥離力は1
0N/mであり、非常に重く、剥離性に劣るものであっ
た。
は、両面に密着している保護フィルムを剥離する際に、
剥離面が安定しているという特徴がある。また、本発明
の架橋シリコーン系接着性シートの製造方法は、このよ
うな架橋シリコーン系接着性シートを効率よく製造する
ことができるという特徴がある。
いて作成した半導体装置の一例であるハイブリッドIC
の断面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 膜厚が100μm以下である架橋シリコ
ーン系接着性シートの両面に保護フィルムを密着してい
る架橋シリコーン系接着性シートであって、該シートに
対する前記保護フィルムの剥離力がそれぞれ5.0N/
m以下であり、かつ、前記保護フィルムの剥離力の差が
0.2N/m以上であることを特徴とする架橋シリコー
ン系接着性シート。 - 【請求項2】 架橋シリコーン系接着性シートがヒドロ
シリル化反応架橋性シリコーン組成物を架橋したもので
あることを特徴とする、請求項1記載の架橋シリコーン
系接着性シート。 - 【請求項3】 ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組
成物が、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基
を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に少な
くとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノ
ポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)ヒドロシ
リル化反応用金属系触媒から少なくともなることを特徴
とする、請求項2記載の架橋シリコーン系接着性シー
ト。 - 【請求項4】 架橋シリコーン系接着性シートの両面に
密着している保護フィルムが互いに異種の材質からなる
ものであることを特徴とする、請求項1記載の架橋シリ
コーン系接着性シート。 - 【請求項5】 架橋シリコーン系接着性シートの両面に
密着している保護フィルムのどちらか一方の前記シート
に密着する面が予め一分子中に少なくとも2個のケイ素
原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンで処
理されていることを特徴とする、請求項1記載の架橋シ
リコーン系接着性シート。 - 【請求項6】 架橋性シリコーン組成物を2枚の保護フ
ィルムの間に、前記組成物の膜厚が100μm以下とな
るように挟んだ状態でフィルム状に成形し、次いで、前
記組成物を架橋して架橋シリコーン系接着性シートを製
造する方法であって、前記保護フィルムとして互いに異
種の材質からなるものを用いることを特徴とする架橋シ
リコーン系接着性シートの製造方法。 - 【請求項7】 架橋性シリコーン組成物がヒドロシリル
化反応架橋性シリコーン組成物であることを特徴とす
る、請求項6記載の架橋シリコーン系接着性シートの製
造方法。 - 【請求項8】 ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン組
成物が、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基
を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に少な
くとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノ
ポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)ヒドロシ
リル化反応用金属系触媒から少なくともなることを特徴
とする、請求項7記載の架橋シリコーン系接着性シート
の製造方法。 - 【請求項9】 架橋性シリコーン組成物を2枚の保護フ
ィルムの間に、前記組成物の膜厚が100μmとなるよ
うに挟んだ状態でフィルム状に成形し、次いで、前記組
成物を架橋して架橋シリコーン系接着性シートを製造す
る方法であって、前記保護フィルムのいずれか一方の前
記組成物に密着する面を予め一分子中に少なくとも2個
のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキ
サンで処理することを特徴とする架橋シリコーン系接着
性シートの製造方法。 - 【請求項10】 架橋性シリコーン組成物がヒドロシリ
ル化反応架橋性シリコーン組成物であることを特徴とす
る、請求項9記載の架橋シリコーン系接着性シートの製
造方法。 - 【請求項11】 ヒドロシリル化反応架橋性シリコーン
組成物が、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル
基を有するオルガノポリシロキサン、(B)一分子中に少
なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガ
ノポリシロキサン、(C)接着促進剤、および(D)ヒドロ
シリル化反応用金属系触媒から少なくともなることを特
徴とする、請求項10記載の架橋シリコーン系接着性シ
ートの製造方法。
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