接着シート積層体
【課題】対向する被着体間の間隔を維持する任意形状のスペーサの形成が容易であって、接着させる被着体同士の間隔が大きい場合でも接着を簡便に行うことができ、生産性を向上できる接着シート積層体を提供する。
【解決手段】耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａの両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃが形成された３層構造からなる接着シート２と、第１の接着剤層２ｂに貼合された粘着剤層または剥離剤層３ｂを有する剥離フィルム３と、第２の接着剤層２ｃに貼合された粘着剤層４ｂを有するキャリアフィルム４とを備え、基材２ａは、厚みが５００〜２０００μｍであり、接着剤層２ｂ，２ｃは、それぞれ厚みが５〜５０μｍかつ完全に硬化した状態においても可撓性があり、エポキシ系接着剤が半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状である。
【解決手段】耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａの両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃが形成された３層構造からなる接着シート２と、第１の接着剤層２ｂに貼合された粘着剤層または剥離剤層３ｂを有する剥離フィルム３と、第２の接着剤層２ｃに貼合された粘着剤層４ｂを有するキャリアフィルム４とを備え、基材２ａは、厚みが５００〜２０００μｍであり、接着剤層２ｂ，２ｃは、それぞれ厚みが５〜５０μｍかつ完全に硬化した状態においても可撓性があり、エポキシ系接着剤が半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器や電子部品をプリント基板や光学ガラス板などの基板に接着して電子機器モジュールなどに実装するのに用いられる接着シートを備えた接着シート積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の組立の際、基板や部品を接着する接着剤として、液状の接着剤のほか、フィルム状に成形された接着フィルムが知られている（例えば特許文献１，２）。
特許文献１の段落００３１〜００３４には、柔軟性エポキシ樹脂、柔軟性硬化剤、シランカップリング剤、潜在性触媒を配合してなる接着体を３層または多層にして、中心層はシランカップリング剤を含まず、応力を緩和する機能に優れ、最外層はシランカップリング剤を含んで、被接着物との接着力が大きくなるようにした構成で接着前は全ての層が未硬化状態で、使用時に加熱し、接着する柔軟性接着体が記載されている。
特許文献２の段落０００５〜００１１には、エポキシ樹脂及び硬化剤と、シロキサン変性ポリアミドイミドと、分子量５万以上のゴム成分を含有する接着剤組成物を基材フィルムに塗布し、半硬化状態に熱処理後、基材フィルムから剥離して用いる熱硬化性耐熱接着シートが記載されている。
【０００３】
また、従来、電子部品を電子機器モジュールに実装するには、例えば、光学ガラス板やガスバリアフィルムなどの表面保護層に、有機ＥＬ素子や半導体素子の外周部を接着する方法としては、光学ガラス板やガスバリアフィルムなどの表面保護層に、液状封止剤をディスペンサにて塗布して有機ＥＬ素子や半導体素子の外周部に貼合する方法（例えば特許文献３，４）や、光学ガラス板などの第１の板状部材に、光硬化性接着剤を用いた接着フィルムを貼合した後、露光・現像によってパターニングし、その後で所定の寸法にてパターニングされた該光硬化性接着剤層からなるリブ材に、第２の板状部材を直接に貼合する方法（例えば特許文献５，６）が知られている。
【０００４】
特許文献３の段落００１１および図１，２には、有機ＥＬ素子の周囲の基板上に、厚みを保持するためにフィラーを含有した紫外線硬化性または熱硬化性の液状接着剤が、有機ＥＬ素子を取り囲むように塗布され、無機のガスバリア膜を有する可撓性フィルムを付着し、密封された有機ＥＬパネルが記載されている。
特許文献４の段落００１０〜００１１および図４には、ガラス層にスペーサが形成され、さらにマイクロレンズアレイを具備するシリコン基材の上部にエポキシなどの接着剤で密封されて、マイクロレンズアレイとガラス層の間に空間が形成された半導体モジュールが記載されている。
【０００５】
特許文献５の段落００１６〜００２３および図１には、ガラス板などの基板の表面上に設けられた、フィルム状の感光性接着剤からフォトリソグラフィーを用いてパターニングすることで、基板との接着と、有効領域を囲む空間を確保するための、スペーサとして機能する接着層を形成する、表示装置の製造方法が記載されている。
また、特許文献６の段落００５３〜００５５、００７８および図２には、ガラス板などの支持基板の上に有機ＥＬ層が形成され、接着剤を介して光透過性を有する封止基板が積層された発光装置について、接着剤を用いた封止方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２４５５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１２６１号公報
【特許文献３】特開２００７−０５９３１１号公報
【特許文献４】特開２００６−２１０８８８号公報
【特許文献５】特開２００９−１４０６６６号公報
【特許文献６】特開２０１０−０４５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の接着フィルムは、半導体装置の組立或いは使用時に発生する熱による応力を緩和するため、ゴム弾性を有する柔軟性エポキシ樹脂を含有する構成である。実施例１では、内厚１５０μｍのフィルムを２５ｍｍ角に打ち抜いて使用している。しかしながら、小型の光学ガラス板に表示素子を接着する場合のように、被着体同士の間に空間を形成してその周囲を接着する場合には、微細なパターニングが必要であり、接着シート全体が未硬化の場合、カット時に微細な形状を保持することが、困難であるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の耐熱接着フィルムは、室温で固形のエポキシ樹脂にシロキサン変性ポリアミドイミドとゴム成分を添加して、硬化物の耐熱性と密着性を向上したものである。しかし、接着剤の厚みは、実施例で２５μｍとされている以外には特に記載はなく、光学ガラス板に表示素子を接着する場合のように、被着体同士の間に所定の厚みの空間を形成してその周囲を接着する用途への適用は意図されていない。
【０００９】
特許文献３に記載のモジュールは、液状接着剤を精密にパターン塗布する必要があるため、液状接着剤の塗布工程に不良が発生すると、高価な有機ＥＬ素子を使用不能にしてしまうという、廃棄損失（ロス）の問題がある。
また、特許文献３に記載の接着剤による封止では、液状接着剤を接着面に部分的に厚く塗布し、被着体を接着しようとした場合、液状接着剤の塗工時においては表面張力により液状接着剤が周辺に拡がり、及び被着体の接着時においては被着体を押した時の圧力により液状接着剤が濡れ拡がる。そのため、液状接着剤の塗布する部分の形状を微細にパターニングしたり、塗布する線幅を狭く、且つ、厚みを厚くするには、積層可能な厚みに限界が存在するという問題がある。
【００１０】
特許文献４に記載のモジュールは、接着剤のほかにスペーサとなる支持体の構造物を形成する必要がある。光学ガラス板上のスペーサ形成工程の後に、液状接着剤の塗布工程を行うため、工程が複雑になり、液状接着剤の塗布工程に不良が発生すると、高価な光学用ガラス板を使用不能にしてしまうという廃棄損失（ロス）の問題がある。
特許文献５に記載の表示装置の製造方法は、接着剤のパターンを形成するためのリソグラフィー工程において、パターニングの際に露光不良が発生すると、ガラス板を使用不能にしてしまうという廃棄損失（ロス）の問題がある。また、特許文献５の段落０１０５〜０１０６に記載されているように、厚みが１００μｍを超えると感光性接着フィルム中の残存揮発分が多くなり、発泡に起因する耐湿信頼性が低下する問題がある。
特許文献６に記載の発光装置の封止方法において、接着剤は、エポキシ樹脂等の光硬化性接着剤や熱硬化性接着剤を用いることができ、また、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできるとしている。また、特許文献６の段落００７８には、有機ＥＬ素子の支持基板上の画素の周囲にガラススペーサ（直径：３００μｍ）を分散させた感光性エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、封止基板を押付け、ＵＶランプを用いてエポキシ樹脂接着剤を硬化させ、有機ＥＬ発光装置を得ることが記載されているが、接着剤層の厚みが数百μｍ程度に厚くなると、接着剤層の全体を均一にＵＶ硬化させるのが困難になるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、対向する被着体間の間隔を維持する任意形状のスペーサの形成が容易であって、接着させる被着体同士の間隔が大きい場合でも接着を簡便に行うことができ、生産性を向上できる接着シートを備えた接着シート積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、接着シート２の接着剤層２ｂ，２ｃは可撓性を有し、熱膨張率の異なる、例えば光学ガラス板と半導体基板などの被着体の貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、また、基材２ａへのせん断応力を吸収して、両被着体との間の接着の破壊を抑制することを特徴とする接着シートを提供する。
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明は、耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材の両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層および第２の接着剤層が形成された３層構造からなる接着シートと、前記第１の接着剤層に貼合された粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムと、前記第２の接着剤層に貼合された粘着剤層を有するキャリアフィルムとを備え、前記接着シートの基材は、厚みが５００〜２０００μｍであり、第１の接着剤層および第２の接着剤層は、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であることを特徴とする接着シート積層体を提供する。
【００１４】
前記基材は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることが好ましい。
【００１５】
前記基材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂群の中から選択されたいずれか１つの樹脂シートであることが好ましい。
【００１６】
前記基材は、周波数依存性の測定を行い、２５℃において、ひずみを０．０８％として周波数を０．１Ｈｚから８０Ｈｚまで印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値が５〜１５００ＭＰａであることが好ましい。
【００１７】
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであることが好ましい。
【００１８】
また、前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、半硬化状態において手指で接着剤の表面に触れてもまったくベタ付きのない指触乾燥状態にあり、タック性を示さないことが好ましい。
【００１９】
前記エポキシ系接着剤層は、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能であることが好ましい。
【００２０】
前記接着シートが、被着体の寸法パターンに合わせて型抜きされ、前記キャリアフィルムの上に２次元的に配設されてなることが好ましい。
【００２１】
前記接着シートの型抜き形状が枠状であり、さらに前記型抜き形状の枠内に相当する位置において前記キャリアフィルムがくり抜かれていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接着シートが厚い場合でも、被着体への貼合前に打ち抜き等で接着シートのパターニングが可能であり、接着シートは、２つの被着体の間に配置して圧着することで貼合可能なので、被着体上での接着シートのパターニングが不要となる。対向する被着体間の間隔を維持する任意形状のスペーサの形成が容易であって、接着させる被着体同士の間隔が大きい場合でも接着を簡便に行うことができ、生産性を向上できる接着シート積層体を提供する。
【００２３】
また、接着面積を小さく、被着体間の距離を長くとることが可能である。これにより、パターニング不良による被着体のロスが発生せず、製造コストの大幅な節減が期待できる。また、液状接着剤をディスペンサから塗布するときのように接着剤の幅の広がりが生じて、接着剤が不必要な部分まで塗布される恐れがない。
また、２つの被着体同士の間隔が大きい場合であっても、本発明の３層構造からなる接着シートの中間層である基材の厚みを増大させて接着シートの厚みを大きくすることができるので、高価な接着剤を節約し、コスト増を抑制することができる。
液状接着剤を接着面に部分的に厚く塗布し、被着体を接着しようとした場合、液状接着剤の塗工時においては表面張力により液状接着剤が周辺に拡がり、及び被着体の接着時においては被着体を押した時の圧力により液状接着剤が濡れ拡がる。そのため、液状接着剤の塗布する部分の形状を微細にパターニングしたり、塗布する線幅を狭く、且つ厚みを厚くするには、積層可能な厚みに限界があった。本発明の３層構造からなる接着シートの中間層である基材の厚みを増大させることにより、接着剤層の厚みを増やさずに接着シート全体の厚みを大きくすることができる。
また、本発明に係わる接着シート積層体のエポキシ系接着剤層は、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であるので、接着剤層が横方向に濡れ拡がることは無く、接着剤層の幅が狭く、従来技術では見られない厚みを有する接着剤層の形成が可能である。
【００２４】
また、電子機器モジュールを製造するとき、絶縁封止用の樹脂をモールドしたり（加工時の操作温度は、例えば１８０℃程度）、回路配線を接続するための半田をリフローさせたり（加工時の操作温度は、例えば２６０℃程度）する必要があるが、本発明に係わる接着シート積層体は、耐熱性に優れるので、電子機器モジュールの製造工程における熱履歴によって劣化しにくく、接着性能の変化が小さい。
また、本発明に係わる接着シート積層体のエポキシ接着剤は、完全に硬化した状態においても可撓性を有するため、熱膨張率の異なる被着体、例えば光学ガラス板と半導体基板などの貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、両被着体との間の接着の破壊を抑制することができる。
本発明に係わる接着シートを枠状に打ち抜いて、その接着シートの枠で接着が不必要な部分を囲むように被着体を接着すれば、接着が不必要な部分の周囲をモールドする際の樹脂が、当該接着が不必要な部分に侵入しない隔壁の役割も果たすことができる。
【００２５】
本発明に係わる接着シートの厚みが厚い場合であっても、接着剤層は、半硬化状態において可撓性を有しており、尚且つ基材に関しても貯蔵弾性率１５００ＭＰａ以下であり可撓性を有しているため、打ち抜き加工時に切断用の刃が入る部分のみ伸縮変形が追従し、シート全体が変形しない状態にて打ち抜き加工することが容易であり、打ち抜き加工の仕上がり寸法精度が高い精度で加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の接着シート積層体の第１の形態例を示す断面図である。
【図２】本発明の接着シート積層体において枠状に打ち抜かれた接着シートの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の接着シート積層体における接着シートのパターンの一例を示す断面図である。
【図４】本発明の接着シート積層体の第２の形態例を示す断面図である。
【図５】本発明の接着シート積層体の第３の形態例を示す断面図である。
【図６】図５に示す接着シート積層体の剥離フィルムを剥がして光学ガラス板に貼合した状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、好適な実施の形態に基づき、本発明を説明する。
図１に示すように、本形態例の接着シート積層体１は、耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａの両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃが形成された３層構造からなる接着シート２と、第１の接着剤層２ｂに貼合された第１の粘着剤層または剥離剤層３ｂを有する剥離フィルム３と、第２の接着剤層２ｃに貼合された第２の粘着剤層４ｂを有するキャリアフィルム４とを備える。
【００２８】
そして、接着シート２の基材２ａは、厚みが５００〜２０００μｍであり、第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃは、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状である。
この耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａは、２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであり、可撓性を有する。
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであり、完全に硬化した状態にての折り曲げ評価試験において、破壊することが無く可撓性を有する。
接着剤層２ｂ，２ｃは、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能である。
【００２９】
接着シート２の基材２ａとしては、耐熱性柔軟樹脂シートが用いられる。基材２ａに要求される耐熱性とは、分解開始温度が少なくとも２００℃以上であることをいい、また、柔軟性とは２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであることをいい、接着シートを被着体に貼合した後のプロセス中に受ける熱処理の温度に応じて、基材２ａの材質が選定される。
本発明に係わる接着シートの耐熱性柔軟樹脂シートを構成する耐熱性柔軟樹脂は、具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等が挙げられる。
【００３０】
本発明に係わる接着シートを構成するエポキシ系接着剤層の、貯蔵弾性率の測定方法は、以下のとおりである。
【００３１】
（完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の貯蔵弾性率測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、測定サンプルについて、ひずみ依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、周波数１Ｈｚを印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値を求めた。
【００３２】
接着シート２の基材２ａの両面に設けられる接着剤層２ｂ，２ｃは、半硬化状態（硬化率５０％）での線形領域内のひずみを付加し、周波数１Ｈｚにおける貯蔵弾性率が２．０ＫＰａ〜３５０ＫＰａであり、完全に硬化した状態においてひずみ依存性測定を行った際の２５℃、１Ｈｚでの線形領域内の貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａである熱硬化性のエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃからなる。
また、接着剤層２ｂ，２ｃは、電子機器モジュールを製造するとき、絶縁封止用の樹脂をモールドしたり（例えば１８０℃程度の操作温度で行う）、回路配線を接続するための半田をリフローさせたり（例えば２６０℃程度）する温度においてアウトガスが発生しない熱硬化性のエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃからなるものが好ましい。具体例としてはＤＩＣ（株）製エピクロンＥＸＡ−４８１６等である。
【００３３】
接着剤層２ｂ，２ｃに用いるエポキシ系接着剤としては、耐熱性と可撓性に優れるものが用いられる。このようなエポキシ樹脂としては、脂肪鎖変性エポキシ樹脂、シクロペンタジエン変性エポキシ樹脂やナフタレン変性エポキシ樹脂等の炭化水素変性エポキシ樹脂、エラストマー変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂の中で、１分子中に２以上のエポキシ基を有し、完全に硬化した状態での折り曲げ評価試験において、１回以上の折り曲げ操作に耐え得るエポキシ樹脂が、可撓性の点において好ましい。
この１分子中に２以上のエポキシ基を有し、折り曲げ評価試験において１回以上の折り曲げ操作に耐え得る可撓性を有するエポキシ樹脂としては、ＤＩＣ（株）製エピクロン８６０、エピクロン９００−ＩＭ、エピクロンＥＸＡ―４８１６、エピクロンＥＸＡ−４８２２、旭チバ（株）製アラルダイトＡＥＲ２８０、東都化成（株）製エポトートＹＤ−１３４、ジャパンエポキシレジン（株）製ＪＥＲ８３４、ＪＥＲ８７２、住友化学工業（株）製ＥＬＡ−１３４等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＨＰ−４０３２等のナフタレン型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＮ−７４０等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂等である。これらのエポキシ樹脂は１種類を用いるか、又は２種類以上を併用することができる。
これらの樹脂の中で特に好ましい具体例としては、ＤＩＣ（株）の柔軟性エポキシ樹脂（商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）ＥＸＡ−４８１６）等が挙げられる。この柔軟性エポキシ樹脂は、長鎖炭化水素鎖とビスフェノールＡ骨格とを、アセタール結合（長鎖炭化水素鎖を有するジビニルエーテル）、エーテル結合、エステル結合、カーボネート結合等の官能基を介して交互に連結して高分子量化された２官能性フェノール化合物の両端のＯＨ基をグリシジル化して得られる２官能性エポキシ化合物である。
【００３４】
エポキシ系接着剤には、適宜の添加剤を添加することができる。
硬化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族酸無水物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、ポリフェノール化合物等が挙げられる。
硬化促進剤としては、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）などの第三級アミン、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。
【００３５】
エポキシ系接着剤を基材２ａに塗布する際、十分な流動性があれば無溶媒とすることも可能であるが、有機溶媒を添加することもできる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
基材２ａの両面にエポキシ系接着剤を塗布する際は、片面の接着剤を塗布した後、他方の面の接着剤を塗布する前に、剥離フィルム３またはキャリアフィルム４のいずれかを塗布済みの接着剤層の上に貼合しても良い。
【００３６】
本形態例の接着シート積層体１においては、接着剤層２ｂ，２ｃを構成するエポキシ系接着剤は、接着シート２の基材２ａの両面に塗布乾燥後、半硬化状態に熱処理されている。この結果、接着剤層２ｂ，２ｃが２５℃において可撓性を有した固体状であるため、図２に示すように、接着シート２の型抜きにより、内部に貫通穴状の空間６を有する枠状等の所望の形状を備える型抜き形状５に加工することが容易になる。液状物の塗布や、フォトリソグラフィーによる露光などに比べ、パターン形成の不良が起こりにくい。また、不良があっても、選択して除去することにより、被着物の廃棄損失（ロス）を避けることができる。
【００３７】
枠状の外周形状は、円形（丸枠）、四角形（四角枠）など特に限定されない。型抜きの方法は、打ち抜きや切断等、刃物を用いて不要な部分を除去する方法であれば良い。１つの型抜きされた接着シート５の内部に、複数の貫通穴状の空間６を設けることも可能である。
型抜きされた接着シート（型抜き形状）５の寸法は、貼合される電子機器など被着体の寸法パターンに合わせて設定することが好ましい。
刃物加工に適した半硬化状態を得るための熱処理は、通常の硬化条件よりも低温および／または短時間で完了させるものであり、エポキシ系接着剤の性質や性能に応じて適宜設定することができる。
【００３８】
エポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃを構成するエポキシ系接着剤としては、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能なものが選択される。接着剤の硬化温度は、硬化剤や硬化促進剤の配合などによっても制御可能である。
【００３９】
接着シート２の基材２ａの厚みは、５００〜２０００μｍであり、それぞれのエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃの厚みは、５〜５０μｍである。基材２ａの厚みは、接着シート２全体の厚み（すなわち第１の接着剤層２ｂ、基材２ａおよび第２の接着剤層２ｃの厚みの合計）の８５〜９８％程度が好ましい。
基材２は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることができる。基材２が耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなる場合、耐熱性柔軟樹脂シートの１枚あたりの厚みは、５００μｍ未満でも構わない。
【００４０】
剥離フィルム３は、接着シート積層体１の使用時に最初に剥離される保護フィルムであり、キャリアフィルム４は、剥離フィルム３の剥離後も接着シート２を支持する支持基材である。剥離フィルム３およびキャリアフィルム４としては、基材３ａ，４ａの上に、粘着剤層または剥離剤層３ｂ、粘着剤層４ｂが設けられた片面粘着フィルムが好適に用いられる。
基材３ａ，４ａを構成するフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ノルボルネン系フィルム、フェノキシエーテル型重合体フィルム、有機耐透気性フィルムをはじめとする単層または複層プラスチックフィルムが挙げられる。
粘着剤層または剥離剤層３ｂ，粘着剤層４ｂを構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
また、剥離剤層を構成する剥離剤としては、任意の剥離剤を用いることができるが、剥離特性のすぐれたシリコーン系剥離剤が望ましい。
【００４１】
本形態例の接着シート積層体１は、剥離フィルム３を剥離した後、キャリアフィルム４上で接着シート２を被着体の寸法パターンに合わせて型抜きすることにより、図３に示すように、被着体の寸法パターンに合わせて形成された型抜き形状５（図３の例の場合は、四角形の枠状である）が、キャリアフィルム４の上に２次元的に配設された状態となるように加工することができる。
キャリアフィルム４が、接着シート２に貼合される粘着剤層４ｂを有するので、型抜きの際、常温２５℃で可撓性を有した固体状の接着剤層２ｂ，２ｃを、基材２ａの両面に有する接着シート２を、より確実に保持することができる。
【００４２】
また、接着シート２の型抜き後、図４に示すように、型抜きされた接着シート５の上を、再び剥離フィルム３で覆ってロール状に巻き取り、型抜きされた接着シート５が剥離フィルム３とキャリアフィルム４の間に支持された接着シート積層体１Ａを製造することもできる。
この場合、製品検査を合格した接着シート積層体１Ａは、例えば、半導体装置の組立て工程で使用されるまでロール状に巻き取って保存することができるので、半導体装置の組立て工程で使用される際には接着シート２を型抜き及び製品検査を行う必要がなく、半導体装置の組立て工程の生産性をさらに向上させることができる。
剥離フィルム３およびキャリアフィルム４が、それぞれ接着シート２に貼合される粘着剤層または剥離剤層３ｂ，粘着剤層４ｂを有するので、ロールへの巻取りやロールからの繰出し、また、搬送の際、常温２５℃で可撓性を有した固体状の接着剤層２ｂ，２ｃを、基材２ａの両面に配設した接着シート２をより確実に保持することができる。
【００４３】
また、図５に示すように、接着シート２の型抜き形状５が枠状であり、さらに型抜き形状５の枠内の空間６に相当する位置においてキャリアフィルム４がくり抜かれた構成の接着シート積層体１Ｂを製造することもできる。この場合、図６に示すように、剥離フィルム３を剥離して、型抜き形状５とした接着シート２を光学ガラス板等の被着体７に貼合するとき、キャリアフィルム４の基材４ａ及び第２の粘着剤層４ｂには穴４ｃが開いた状態に除去されているので、枠内の空間６を通じてキャリアフィルム４の第２の粘着剤層４ｂが光学ガラス板等の被着体７に付着（転写）して汚れとなるのを防止することができる。
空間６の位置で接着シート２を型抜きする工程と、空間６に対応する穴４ｃをキャリアフィルム４に開口する工程とは、同時に行うこともできるし、別々の工程で行うこともできる。
図５に示す接着シート積層体１Ｂも、図４の接着シート積層体１Ａと同様に、半導体装置の組立て工程を行うまでロール状に巻き取って保存することができる。
【００４４】
上述の接着シート積層体１，１Ａ、１Ｂは、例えば、光学ガラス板が貼合された半導体基板（電子機器）を内蔵する電子機器モジュールの製造工程などに好適に用いることができる。
本形態例の電子機器は、例えば、発光素子や表示素子などの素子基板であり、光学ガラス板などの基板と対向する側に、表示素子等のデバイスを有する。デバイスは、特に限定されるものではないが、例えば、有機ＥＬ素子などの発光素子や表示素子である。
【００４５】
接着シート２の型抜き形状は、デバイスを露出するための空間を有する。この空間は、デバイスによって放射される光などの物理的刺激を通過可能である。デバイスは、光などの物理的刺激を放射する表示装置が好ましい。
なお、電子機器と貼合される基板として、光学ガラス板（基板）のほか、プリント基板、絶縁基板、樹脂基板、半導体基板などの各種基板を採用することも可能である。該基板は、可撓性を有するシート等であっても構わない。
【００４６】
本形態例の接着シート２は、上述したように、接着剤層２ｂ，２ｃが、常温２５℃では可撓性を有した固体状であるので、２つの被着体（例えば基板と電子機器）を貼合するときには、まず第１の接着剤層２ｂを一方の被着体（例えば基板）と重ね合わせて加熱および加圧して仮固定し、次いで、第２の接着剤層２ｃを他方の被着体（例えば電子機器）と重ね合わせて加熱および加圧して仮固定し、さらに加熱温度を高めて最終固定することが好ましい。
ここで、仮固定の温度は、接着剤が溶融して被着体に対する接着性を発現可能な温度であり、最終固定の温度は、接着剤が硬化して接着強度がさらに高まる温度である。仮固定の段階では、接着剤の硬化は抑制されているので、仮固定後に接着剤が冷却しても、再び加熱することで、接着性を発現することができる。最終固定後は、接着剤が熱硬化することで再溶融不能になり、耐熱性が向上する。
【００４７】
また、本発明に係わる接着シートの被着体が、例えば光学ガラスとシリコンウエハーである場合を想定して、これらの材質の線膨張係数を、表１に示した。
本発明に係わる接着シートを介して、これらの熱膨張率（線膨張係数）の大きく異なる被着体を接着する場合、接着シートが高温に加熱された時に、被着体であるシリコンウエハーに比べて約２．５倍も線膨張係数の大きな光学ガラスにより、接着シートの全体を拡げる方向に引っ張られてしまう。仮に、接着シートが可撓性を有しておらず被着体に強固に接着されていると、最後には熱応力によって破壊することが起こり得る。
【００４８】
【表１】
【００４９】
しかしながら、本発明に係わる接着シート２の接着剤層２ｂ，２ｃは可撓性を有するため、熱膨張率の異なる被着体、例えば光学ガラス板と半導体基板などの貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、また、基材２ａへのせん断応力を吸収して、両被着体との間の接着の破壊を抑制することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
【００５１】
＜実施例１＞
実施例１の接着シート積層体の製造方法は、次のとおりである。
厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートの片面に、エポキシ接着剤として、ＤＩＣ株式会社の柔軟性エポキシ樹脂（商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）ＥＸＡ−４８１６）を乾燥厚みが１０μｍとなるように塗工した。接着剤の塗布面に、粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムを貼合した後、同じ柔軟性エポキシ樹脂を同じ乾燥膜厚でＰＥＴ樹脂フィルムの反対面に塗工し、さらに反対面の接着剤の塗布面に、粘着剤層を有するキャリアフィルムを貼合した。
エポキシ接着剤の塗工後、１２０℃で４分間熱処理し、エポキシ接着剤が半硬化した３層構造からなる、接着シートを、剥離フィルムとキャリアフィルムとで挟んでなる、実施例１の接着シート積層体を得た。
得られた実施例１の接着シート積層体について、剥離フィルムおよびキャリアフィルムを剥離して接着シートのエポキシ接着剤層に触れたところ、エポキシ接着剤層は、２５℃では可撓性を有した固体状であり、手指で接着剤の表面に触れてもまったくベタ付きのない指触乾燥状態にあり、タック性を示さないことを確認した。
また、実施例１の接着シートについて、下記の固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材に用いた樹脂シートの貯蔵弾性率を測定した。
【００５２】
（エポキシ接着剤の熱重量測定）
本実施例１の接着シート積層体の製造方法で用いたエポキシ接着剤の熱重量測定（ＴＧ）によりＴＧ曲線を求めた。得られたＴＧ曲線は、３３２℃に開始温度が認められ、そのときの重量変化率が−１３．５％であったことから、このエポキシ接着剤の分解開始温度は３３２℃と求められた。
【００５３】
（エポキシ接着剤のアウトガス評価）
また、本実施例１の接着シート積層体の製造方法で用いたエポキシ接着剤を完全に硬化後、熱分解ガスクロマトグラフ測定により、２６０℃での耐熱性を評価した。２５０℃から毎分１０℃で温度を上昇させて２６０℃に到達後、２６０℃で１０分間保持したが、その間のアウトガスの発生がないことを確認した。
【００５４】
（固定時の１８０°剥離強度）
本実施例１の接着シート積層体を、光学ガラス板の固定に使用した時の性能を評価するため、次の方法により、固定時の１８０°剥離強度を測定した。
本実施例１の接着シート積層体より剥離フィルムとキャリアフィルムとを除去した接着シートから、幅１０ｍｍの試験片を３つ作製し、１００℃に予備加熱した光学ガラス板に対して、１５０℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２、５分間の条件で各試験片の一端部を圧着し、固定のサンプルを作製した。各試験片の他端部（自由端）を剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張りながら１８０°剥離強度を測定し、サンプル数３で平均した剥離強度を求めた。
【００５５】
（耐リフロー性の評価）
本実施例１の接着シート積層体を、光学ガラス板の固定に使用した時の耐リフロー性の評価をするため、次の方法により、寸法変化を測定した。
サンプルは、光学ガラス板の二枚が、本実施例１の接着シートを介して接着された構造である。
サンプル作製方法は、本実施例１の接着シート積層体より剥離フィルムとキャリアフィルムとを除去した接着シートから１０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を作製し、まず１００℃に予備加熱した光学ガラス板上に試験片を配置し、試験片を介して１００℃に予備加熱した光学ガラス板を重ね合わせ、１５０℃、１０００ｇｆ／ｃｍ２、５分間の条件で圧着して固定し評価用サンプル１を得た。
評価用サンプル１の全体の厚みを測定した後、２６０℃、３分間の条件で加熱した後のサンプル１の厚みを再度測定し、下記式（１）で表わされる厚み寸法の変化率Ｐを求めた。
厚み寸法の変化率Ｐ＝（（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ）×１００・・・（１）
（式中、Ｌｏは加熱前の初期厚み寸法、Ｌは加熱後の厚み寸法、をそれぞれ表わす）
リフロー工程前後での被着体間の距離の誤差が１０％以内に保持され、リフロー工程を経ても、スペーサとしての機能である被着体間の距離を一定の範囲に保持できているか評価した。
【００５６】
＜実施例２＞
実施例２の接着シート積層体の製造方法としては、接着シートの基材として、厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートの片面に、実施例１のエポキシ接着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように塗工した。次に、エポキシ接着剤の塗工後、１２０℃で４分間熱処理し、エポキシ接着剤が半硬化したエポキシ接着剤層を介して、さらに厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートを貼り合わせた後、１５０℃で１０分間熱処理して、エポキシ接着剤が完全に硬化させて、２枚のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートからなる積層体を得た。
次に、この積層体の片面に、実施例１と同様にして半硬化したエポキシ接着剤層を形成して、基材が積層体からなる接着シートを、剥離フィルムとキャリアフィルムとで挟んでなる、実施例２の接着シート積層体を得た。
実施例２の接着シート積層体について、実施例１と同様に、耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
しかし、実施例２の接着シート積層体は、基材層の積層体が１０１０μｍと厚く、折り曲げることができないため、固定時の１８０°剥離強度の測定ができなかった。
【００５７】
＜実施例３＞
実施例３の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのフッ素ゴム（ＦＲ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる実施例３の接着シート積層体を得た。
実施例３の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００５８】
＜比較例１＞
比較例１の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる比較例１の接着シート積層体を得た。
比較例１の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００５９】
＜比較例２＞
比較例２の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる比較例２の接着シート積層体を得た。
比較例２の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００６０】
（基材の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の動的粘弾性自動測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、厚み約０．５ｍｍ、幅約５ｍｍ、長さ約３０ｍｍの、基材の樹脂シートのサンプルについて、周波数依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、線形領域内となるようひずみを付加し、周波数を０．１Ｈｚから８０Ｈｚまで印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の値を求めた。
【００６１】
（完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の動的粘弾性自動測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、厚み約０．５ｍｍ、幅約５ｍｍ、長さ約３ｍｍの、完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層のサンプルについて、ひずみ依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、周波数１Ｈｚを印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値を求めた。
【００６２】
（接着シートの打ち抜き評価）
接着シートを、縦６ｍｍ、横１０ｍｍの打ち抜き型にて１０個打ち抜き、打ち抜いた接着シートの厚み寸法を計測した。打ち抜いた接着シートの厚み寸法が、０．２ｍｍ以上の変形を起しているものが１０個中１個でも存在するについては、不合格（×）とした。
【００６３】
実施例１〜３及び比較例１〜２について、固定時の１８０°剥離強度、耐リフロー性の評価、基材の貯蔵弾性率の測定をそれぞれ行なった。測定結果を、表２に示す。
また、実施例１の接着シートを、１５０℃で１０分間熱処理して、エポキシ接着剤が完全に硬化した３層構造からなる、接着シートを得た。この接着シートについて、完全硬化状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定値は、１３００ＭＰａであった。
【００６４】
【表２】
【００６５】
表２に示した接着シートの固定時の剥離強度の結果において、実施例１、実施例３、及び比較例２の接着シートは、それぞれ１０００ｇｆ／ｃｍ以上あり、充分な接着強度を有していた。
一方、比較例１においては、接着シートの固定時の接着強度の結果において、１０００ｇｆ／ｃｍを大きく下回ったため、基材とエポキシ接着剤が充分な密着性を有しておらず、本発明の接着シートに係わる基材には適用できないものであった。
接着シートの耐リフロー性の評価において、実施例１、実施例２、実施例３、及び比較例２は寸法変化率が１０％以下であり、耐リフロー性を充分に有していた。
一方、比較例１においては、２６０℃×３分間の加熱条件で行なった耐リフロー性の評価結果において、基材樹脂が融点２６５℃のＰＥＮであるため、融点近傍の温度での加熱により一部が溶融して変形した。その結果、寸法変化率が１４５％と大きくなり、許容される寸法変化率である１０％を大きく上回ったため、基材が充分な耐熱性を有しておらず、本発明の接着シートに関わる基材には適用できないものであった。
接着シートの打ち抜き性の評価結果において、実施例１、実施例２、実施例３は、打ち抜き後のサンプルの１０個全てに、厚み寸法の０．２ｍｍ以上の変形が無く、実施例１、実施例２、実施例３は、打ち抜き加工時の衝撃に耐えられる可撓性を充分有していた。
一方、比較例１、比較例２においては、打ち抜き後のサンプルは１０個全てが、厚み寸法に０．２ｍｍ以上の変形が発生したため、基材が打ち抜き加工時の衝撃に耐えられる充分な可撓性を有しておらず、本発明の接着シートに関わる基材には適用できないものであった。
以上の結果から、本発明に係わる実施例１〜３の接着シートのエポキシ接着剤層が、電子機器モジュールの製造に必要な、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であり、さらに、実施例１〜３の接着シートの基材が、スペーサとしての機能である形状保持性と、打ち抜き加工時に必要な機能である柔軟性とを兼ね備えていることを確認することができた。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ａ，１Ｂ…接着シート積層体、２…接着シート、２ａ…接着シートの基材、２ｂ…第１の接着剤層、２ｃ…第２の接着剤層、３…剥離フィルム、３ａ…剥離フィルムの基材、３ｂ…第１の粘着剤層または剥離剤層、４…キャリアフィルム、４ａ…キャリアフィルムの基材、４ｂ…第２の粘着剤層、４ｃ…穴、５…型抜きされた接着シート（型抜き形状）、６…空間、７…光学ガラス板等の被着体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器や電子部品をプリント基板や光学ガラス板などの基板に接着して電子機器モジュールなどに実装するのに用いられる接着シートを備えた接着シート積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の組立の際、基板や部品を接着する接着剤として、液状の接着剤のほか、フィルム状に成形された接着フィルムが知られている（例えば特許文献１，２）。
特許文献１の段落００３１〜００３４には、柔軟性エポキシ樹脂、柔軟性硬化剤、シランカップリング剤、潜在性触媒を配合してなる接着体を３層または多層にして、中心層はシランカップリング剤を含まず、応力を緩和する機能に優れ、最外層はシランカップリング剤を含んで、被接着物との接着力が大きくなるようにした構成で接着前は全ての層が未硬化状態で、使用時に加熱し、接着する柔軟性接着体が記載されている。
特許文献２の段落０００５〜００１１には、エポキシ樹脂及び硬化剤と、シロキサン変性ポリアミドイミドと、分子量５万以上のゴム成分を含有する接着剤組成物を基材フィルムに塗布し、半硬化状態に熱処理後、基材フィルムから剥離して用いる熱硬化性耐熱接着シートが記載されている。
【０００３】
また、従来、電子部品を電子機器モジュールに実装するには、例えば、光学ガラス板やガスバリアフィルムなどの表面保護層に、有機ＥＬ素子や半導体素子の外周部を接着する方法としては、光学ガラス板やガスバリアフィルムなどの表面保護層に、液状封止剤をディスペンサにて塗布して有機ＥＬ素子や半導体素子の外周部に貼合する方法（例えば特許文献３，４）や、光学ガラス板などの第１の板状部材に、光硬化性接着剤を用いた接着フィルムを貼合した後、露光・現像によってパターニングし、その後で所定の寸法にてパターニングされた該光硬化性接着剤層からなるリブ材に、第２の板状部材を直接に貼合する方法（例えば特許文献５，６）が知られている。
【０００４】
特許文献３の段落００１１および図１，２には、有機ＥＬ素子の周囲の基板上に、厚みを保持するためにフィラーを含有した紫外線硬化性または熱硬化性の液状接着剤が、有機ＥＬ素子を取り囲むように塗布され、無機のガスバリア膜を有する可撓性フィルムを付着し、密封された有機ＥＬパネルが記載されている。
特許文献４の段落００１０〜００１１および図４には、ガラス層にスペーサが形成され、さらにマイクロレンズアレイを具備するシリコン基材の上部にエポキシなどの接着剤で密封されて、マイクロレンズアレイとガラス層の間に空間が形成された半導体モジュールが記載されている。
【０００５】
特許文献５の段落００１６〜００２３および図１には、ガラス板などの基板の表面上に設けられた、フィルム状の感光性接着剤からフォトリソグラフィーを用いてパターニングすることで、基板との接着と、有効領域を囲む空間を確保するための、スペーサとして機能する接着層を形成する、表示装置の製造方法が記載されている。
また、特許文献６の段落００５３〜００５５、００７８および図２には、ガラス板などの支持基板の上に有機ＥＬ層が形成され、接着剤を介して光透過性を有する封止基板が積層された発光装置について、接着剤を用いた封止方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２４５５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６１２６１号公報
【特許文献３】特開２００７−０５９３１１号公報
【特許文献４】特開２００６−２１０８８８号公報
【特許文献５】特開２００９−１４０６６６号公報
【特許文献６】特開２０１０−０４５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の接着フィルムは、半導体装置の組立或いは使用時に発生する熱による応力を緩和するため、ゴム弾性を有する柔軟性エポキシ樹脂を含有する構成である。実施例１では、内厚１５０μｍのフィルムを２５ｍｍ角に打ち抜いて使用している。しかしながら、小型の光学ガラス板に表示素子を接着する場合のように、被着体同士の間に空間を形成してその周囲を接着する場合には、微細なパターニングが必要であり、接着シート全体が未硬化の場合、カット時に微細な形状を保持することが、困難であるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の耐熱接着フィルムは、室温で固形のエポキシ樹脂にシロキサン変性ポリアミドイミドとゴム成分を添加して、硬化物の耐熱性と密着性を向上したものである。しかし、接着剤の厚みは、実施例で２５μｍとされている以外には特に記載はなく、光学ガラス板に表示素子を接着する場合のように、被着体同士の間に所定の厚みの空間を形成してその周囲を接着する用途への適用は意図されていない。
【０００９】
特許文献３に記載のモジュールは、液状接着剤を精密にパターン塗布する必要があるため、液状接着剤の塗布工程に不良が発生すると、高価な有機ＥＬ素子を使用不能にしてしまうという、廃棄損失（ロス）の問題がある。
また、特許文献３に記載の接着剤による封止では、液状接着剤を接着面に部分的に厚く塗布し、被着体を接着しようとした場合、液状接着剤の塗工時においては表面張力により液状接着剤が周辺に拡がり、及び被着体の接着時においては被着体を押した時の圧力により液状接着剤が濡れ拡がる。そのため、液状接着剤の塗布する部分の形状を微細にパターニングしたり、塗布する線幅を狭く、且つ、厚みを厚くするには、積層可能な厚みに限界が存在するという問題がある。
【００１０】
特許文献４に記載のモジュールは、接着剤のほかにスペーサとなる支持体の構造物を形成する必要がある。光学ガラス板上のスペーサ形成工程の後に、液状接着剤の塗布工程を行うため、工程が複雑になり、液状接着剤の塗布工程に不良が発生すると、高価な光学用ガラス板を使用不能にしてしまうという廃棄損失（ロス）の問題がある。
特許文献５に記載の表示装置の製造方法は、接着剤のパターンを形成するためのリソグラフィー工程において、パターニングの際に露光不良が発生すると、ガラス板を使用不能にしてしまうという廃棄損失（ロス）の問題がある。また、特許文献５の段落０１０５〜０１０６に記載されているように、厚みが１００μｍを超えると感光性接着フィルム中の残存揮発分が多くなり、発泡に起因する耐湿信頼性が低下する問題がある。
特許文献６に記載の発光装置の封止方法において、接着剤は、エポキシ樹脂等の光硬化性接着剤や熱硬化性接着剤を用いることができ、また、例えば熱硬化性の接着シートを用いることもできるとしている。また、特許文献６の段落００７８には、有機ＥＬ素子の支持基板上の画素の周囲にガラススペーサ（直径：３００μｍ）を分散させた感光性エポキシ樹脂接着剤を塗布した後、封止基板を押付け、ＵＶランプを用いてエポキシ樹脂接着剤を硬化させ、有機ＥＬ発光装置を得ることが記載されているが、接着剤層の厚みが数百μｍ程度に厚くなると、接着剤層の全体を均一にＵＶ硬化させるのが困難になるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、対向する被着体間の間隔を維持する任意形状のスペーサの形成が容易であって、接着させる被着体同士の間隔が大きい場合でも接着を簡便に行うことができ、生産性を向上できる接着シートを備えた接着シート積層体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は、接着シート２の接着剤層２ｂ，２ｃは可撓性を有し、熱膨張率の異なる、例えば光学ガラス板と半導体基板などの被着体の貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、また、基材２ａへのせん断応力を吸収して、両被着体との間の接着の破壊を抑制することを特徴とする接着シートを提供する。
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明は、耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材の両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層および第２の接着剤層が形成された３層構造からなる接着シートと、前記第１の接着剤層に貼合された粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムと、前記第２の接着剤層に貼合された粘着剤層を有するキャリアフィルムとを備え、前記接着シートの基材は、厚みが５００〜２０００μｍであり、第１の接着剤層および第２の接着剤層は、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であることを特徴とする接着シート積層体を提供する。
【００１４】
前記基材は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることが好ましい。
【００１５】
前記基材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂群の中から選択されたいずれか１つの樹脂シートであることが好ましい。
【００１６】
前記基材は、周波数依存性の測定を行い、２５℃において、ひずみを０．０８％として周波数を０．１Ｈｚから８０Ｈｚまで印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値が５〜１５００ＭＰａであることが好ましい。
【００１７】
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであることが好ましい。
【００１８】
また、前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、半硬化状態において手指で接着剤の表面に触れてもまったくベタ付きのない指触乾燥状態にあり、タック性を示さないことが好ましい。
【００１９】
前記エポキシ系接着剤層は、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能であることが好ましい。
【００２０】
前記接着シートが、被着体の寸法パターンに合わせて型抜きされ、前記キャリアフィルムの上に２次元的に配設されてなることが好ましい。
【００２１】
前記接着シートの型抜き形状が枠状であり、さらに前記型抜き形状の枠内に相当する位置において前記キャリアフィルムがくり抜かれていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、接着シートが厚い場合でも、被着体への貼合前に打ち抜き等で接着シートのパターニングが可能であり、接着シートは、２つの被着体の間に配置して圧着することで貼合可能なので、被着体上での接着シートのパターニングが不要となる。対向する被着体間の間隔を維持する任意形状のスペーサの形成が容易であって、接着させる被着体同士の間隔が大きい場合でも接着を簡便に行うことができ、生産性を向上できる接着シート積層体を提供する。
【００２３】
また、接着面積を小さく、被着体間の距離を長くとることが可能である。これにより、パターニング不良による被着体のロスが発生せず、製造コストの大幅な節減が期待できる。また、液状接着剤をディスペンサから塗布するときのように接着剤の幅の広がりが生じて、接着剤が不必要な部分まで塗布される恐れがない。
また、２つの被着体同士の間隔が大きい場合であっても、本発明の３層構造からなる接着シートの中間層である基材の厚みを増大させて接着シートの厚みを大きくすることができるので、高価な接着剤を節約し、コスト増を抑制することができる。
液状接着剤を接着面に部分的に厚く塗布し、被着体を接着しようとした場合、液状接着剤の塗工時においては表面張力により液状接着剤が周辺に拡がり、及び被着体の接着時においては被着体を押した時の圧力により液状接着剤が濡れ拡がる。そのため、液状接着剤の塗布する部分の形状を微細にパターニングしたり、塗布する線幅を狭く、且つ厚みを厚くするには、積層可能な厚みに限界があった。本発明の３層構造からなる接着シートの中間層である基材の厚みを増大させることにより、接着剤層の厚みを増やさずに接着シート全体の厚みを大きくすることができる。
また、本発明に係わる接着シート積層体のエポキシ系接着剤層は、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であるので、接着剤層が横方向に濡れ拡がることは無く、接着剤層の幅が狭く、従来技術では見られない厚みを有する接着剤層の形成が可能である。
【００２４】
また、電子機器モジュールを製造するとき、絶縁封止用の樹脂をモールドしたり（加工時の操作温度は、例えば１８０℃程度）、回路配線を接続するための半田をリフローさせたり（加工時の操作温度は、例えば２６０℃程度）する必要があるが、本発明に係わる接着シート積層体は、耐熱性に優れるので、電子機器モジュールの製造工程における熱履歴によって劣化しにくく、接着性能の変化が小さい。
また、本発明に係わる接着シート積層体のエポキシ接着剤は、完全に硬化した状態においても可撓性を有するため、熱膨張率の異なる被着体、例えば光学ガラス板と半導体基板などの貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、両被着体との間の接着の破壊を抑制することができる。
本発明に係わる接着シートを枠状に打ち抜いて、その接着シートの枠で接着が不必要な部分を囲むように被着体を接着すれば、接着が不必要な部分の周囲をモールドする際の樹脂が、当該接着が不必要な部分に侵入しない隔壁の役割も果たすことができる。
【００２５】
本発明に係わる接着シートの厚みが厚い場合であっても、接着剤層は、半硬化状態において可撓性を有しており、尚且つ基材に関しても貯蔵弾性率１５００ＭＰａ以下であり可撓性を有しているため、打ち抜き加工時に切断用の刃が入る部分のみ伸縮変形が追従し、シート全体が変形しない状態にて打ち抜き加工することが容易であり、打ち抜き加工の仕上がり寸法精度が高い精度で加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の接着シート積層体の第１の形態例を示す断面図である。
【図２】本発明の接着シート積層体において枠状に打ち抜かれた接着シートの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の接着シート積層体における接着シートのパターンの一例を示す断面図である。
【図４】本発明の接着シート積層体の第２の形態例を示す断面図である。
【図５】本発明の接着シート積層体の第３の形態例を示す断面図である。
【図６】図５に示す接着シート積層体の剥離フィルムを剥がして光学ガラス板に貼合した状態の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、好適な実施の形態に基づき、本発明を説明する。
図１に示すように、本形態例の接着シート積層体１は、耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａの両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃが形成された３層構造からなる接着シート２と、第１の接着剤層２ｂに貼合された第１の粘着剤層または剥離剤層３ｂを有する剥離フィルム３と、第２の接着剤層２ｃに貼合された第２の粘着剤層４ｂを有するキャリアフィルム４とを備える。
【００２８】
そして、接着シート２の基材２ａは、厚みが５００〜２０００μｍであり、第１の接着剤層２ｂおよび第２の接着剤層２ｃは、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状である。
この耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材２ａは、２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであり、可撓性を有する。
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであり、完全に硬化した状態にての折り曲げ評価試験において、破壊することが無く可撓性を有する。
接着剤層２ｂ，２ｃは、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能である。
【００２９】
接着シート２の基材２ａとしては、耐熱性柔軟樹脂シートが用いられる。基材２ａに要求される耐熱性とは、分解開始温度が少なくとも２００℃以上であることをいい、また、柔軟性とは２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであることをいい、接着シートを被着体に貼合した後のプロセス中に受ける熱処理の温度に応じて、基材２ａの材質が選定される。
本発明に係わる接着シートの耐熱性柔軟樹脂シートを構成する耐熱性柔軟樹脂は、具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等が挙げられる。
【００３０】
本発明に係わる接着シートを構成するエポキシ系接着剤層の、貯蔵弾性率の測定方法は、以下のとおりである。
【００３１】
（完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の貯蔵弾性率測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、測定サンプルについて、ひずみ依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、周波数１Ｈｚを印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値を求めた。
【００３２】
接着シート２の基材２ａの両面に設けられる接着剤層２ｂ，２ｃは、半硬化状態（硬化率５０％）での線形領域内のひずみを付加し、周波数１Ｈｚにおける貯蔵弾性率が２．０ＫＰａ〜３５０ＫＰａであり、完全に硬化した状態においてひずみ依存性測定を行った際の２５℃、１Ｈｚでの線形領域内の貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａである熱硬化性のエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃからなる。
また、接着剤層２ｂ，２ｃは、電子機器モジュールを製造するとき、絶縁封止用の樹脂をモールドしたり（例えば１８０℃程度の操作温度で行う）、回路配線を接続するための半田をリフローさせたり（例えば２６０℃程度）する温度においてアウトガスが発生しない熱硬化性のエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃからなるものが好ましい。具体例としてはＤＩＣ（株）製エピクロンＥＸＡ−４８１６等である。
【００３３】
接着剤層２ｂ，２ｃに用いるエポキシ系接着剤としては、耐熱性と可撓性に優れるものが用いられる。このようなエポキシ樹脂としては、脂肪鎖変性エポキシ樹脂、シクロペンタジエン変性エポキシ樹脂やナフタレン変性エポキシ樹脂等の炭化水素変性エポキシ樹脂、エラストマー変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂の中で、１分子中に２以上のエポキシ基を有し、完全に硬化した状態での折り曲げ評価試験において、１回以上の折り曲げ操作に耐え得るエポキシ樹脂が、可撓性の点において好ましい。
この１分子中に２以上のエポキシ基を有し、折り曲げ評価試験において１回以上の折り曲げ操作に耐え得る可撓性を有するエポキシ樹脂としては、ＤＩＣ（株）製エピクロン８６０、エピクロン９００−ＩＭ、エピクロンＥＸＡ―４８１６、エピクロンＥＸＡ−４８２２、旭チバ（株）製アラルダイトＡＥＲ２８０、東都化成（株）製エポトートＹＤ−１３４、ジャパンエポキシレジン（株）製ＪＥＲ８３４、ＪＥＲ８７２、住友化学工業（株）製ＥＬＡ−１３４等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＨＰ−４０３２等のナフタレン型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＮ−７４０等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂等である。これらのエポキシ樹脂は１種類を用いるか、又は２種類以上を併用することができる。
これらの樹脂の中で特に好ましい具体例としては、ＤＩＣ（株）の柔軟性エポキシ樹脂（商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）ＥＸＡ−４８１６）等が挙げられる。この柔軟性エポキシ樹脂は、長鎖炭化水素鎖とビスフェノールＡ骨格とを、アセタール結合（長鎖炭化水素鎖を有するジビニルエーテル）、エーテル結合、エステル結合、カーボネート結合等の官能基を介して交互に連結して高分子量化された２官能性フェノール化合物の両端のＯＨ基をグリシジル化して得られる２官能性エポキシ化合物である。
【００３４】
エポキシ系接着剤には、適宜の添加剤を添加することができる。
硬化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族酸無水物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、ポリフェノール化合物等が挙げられる。
硬化促進剤としては、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）などの第三級アミン、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。
【００３５】
エポキシ系接着剤を基材２ａに塗布する際、十分な流動性があれば無溶媒とすることも可能であるが、有機溶媒を添加することもできる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
基材２ａの両面にエポキシ系接着剤を塗布する際は、片面の接着剤を塗布した後、他方の面の接着剤を塗布する前に、剥離フィルム３またはキャリアフィルム４のいずれかを塗布済みの接着剤層の上に貼合しても良い。
【００３６】
本形態例の接着シート積層体１においては、接着剤層２ｂ，２ｃを構成するエポキシ系接着剤は、接着シート２の基材２ａの両面に塗布乾燥後、半硬化状態に熱処理されている。この結果、接着剤層２ｂ，２ｃが２５℃において可撓性を有した固体状であるため、図２に示すように、接着シート２の型抜きにより、内部に貫通穴状の空間６を有する枠状等の所望の形状を備える型抜き形状５に加工することが容易になる。液状物の塗布や、フォトリソグラフィーによる露光などに比べ、パターン形成の不良が起こりにくい。また、不良があっても、選択して除去することにより、被着物の廃棄損失（ロス）を避けることができる。
【００３７】
枠状の外周形状は、円形（丸枠）、四角形（四角枠）など特に限定されない。型抜きの方法は、打ち抜きや切断等、刃物を用いて不要な部分を除去する方法であれば良い。１つの型抜きされた接着シート５の内部に、複数の貫通穴状の空間６を設けることも可能である。
型抜きされた接着シート（型抜き形状）５の寸法は、貼合される電子機器など被着体の寸法パターンに合わせて設定することが好ましい。
刃物加工に適した半硬化状態を得るための熱処理は、通常の硬化条件よりも低温および／または短時間で完了させるものであり、エポキシ系接着剤の性質や性能に応じて適宜設定することができる。
【００３８】
エポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃを構成するエポキシ系接着剤としては、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能なものが選択される。接着剤の硬化温度は、硬化剤や硬化促進剤の配合などによっても制御可能である。
【００３９】
接着シート２の基材２ａの厚みは、５００〜２０００μｍであり、それぞれのエポキシ系接着剤層２ｂ，２ｃの厚みは、５〜５０μｍである。基材２ａの厚みは、接着シート２全体の厚み（すなわち第１の接着剤層２ｂ、基材２ａおよび第２の接着剤層２ｃの厚みの合計）の８５〜９８％程度が好ましい。
基材２は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることができる。基材２が耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなる場合、耐熱性柔軟樹脂シートの１枚あたりの厚みは、５００μｍ未満でも構わない。
【００４０】
剥離フィルム３は、接着シート積層体１の使用時に最初に剥離される保護フィルムであり、キャリアフィルム４は、剥離フィルム３の剥離後も接着シート２を支持する支持基材である。剥離フィルム３およびキャリアフィルム４としては、基材３ａ，４ａの上に、粘着剤層または剥離剤層３ｂ、粘着剤層４ｂが設けられた片面粘着フィルムが好適に用いられる。
基材３ａ，４ａを構成するフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリアリレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリスルホンフィルム、ノルボルネン系フィルム、フェノキシエーテル型重合体フィルム、有機耐透気性フィルムをはじめとする単層または複層プラスチックフィルムが挙げられる。
粘着剤層または剥離剤層３ｂ，粘着剤層４ｂを構成する粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等が挙げられる。
また、剥離剤層を構成する剥離剤としては、任意の剥離剤を用いることができるが、剥離特性のすぐれたシリコーン系剥離剤が望ましい。
【００４１】
本形態例の接着シート積層体１は、剥離フィルム３を剥離した後、キャリアフィルム４上で接着シート２を被着体の寸法パターンに合わせて型抜きすることにより、図３に示すように、被着体の寸法パターンに合わせて形成された型抜き形状５（図３の例の場合は、四角形の枠状である）が、キャリアフィルム４の上に２次元的に配設された状態となるように加工することができる。
キャリアフィルム４が、接着シート２に貼合される粘着剤層４ｂを有するので、型抜きの際、常温２５℃で可撓性を有した固体状の接着剤層２ｂ，２ｃを、基材２ａの両面に有する接着シート２を、より確実に保持することができる。
【００４２】
また、接着シート２の型抜き後、図４に示すように、型抜きされた接着シート５の上を、再び剥離フィルム３で覆ってロール状に巻き取り、型抜きされた接着シート５が剥離フィルム３とキャリアフィルム４の間に支持された接着シート積層体１Ａを製造することもできる。
この場合、製品検査を合格した接着シート積層体１Ａは、例えば、半導体装置の組立て工程で使用されるまでロール状に巻き取って保存することができるので、半導体装置の組立て工程で使用される際には接着シート２を型抜き及び製品検査を行う必要がなく、半導体装置の組立て工程の生産性をさらに向上させることができる。
剥離フィルム３およびキャリアフィルム４が、それぞれ接着シート２に貼合される粘着剤層または剥離剤層３ｂ，粘着剤層４ｂを有するので、ロールへの巻取りやロールからの繰出し、また、搬送の際、常温２５℃で可撓性を有した固体状の接着剤層２ｂ，２ｃを、基材２ａの両面に配設した接着シート２をより確実に保持することができる。
【００４３】
また、図５に示すように、接着シート２の型抜き形状５が枠状であり、さらに型抜き形状５の枠内の空間６に相当する位置においてキャリアフィルム４がくり抜かれた構成の接着シート積層体１Ｂを製造することもできる。この場合、図６に示すように、剥離フィルム３を剥離して、型抜き形状５とした接着シート２を光学ガラス板等の被着体７に貼合するとき、キャリアフィルム４の基材４ａ及び第２の粘着剤層４ｂには穴４ｃが開いた状態に除去されているので、枠内の空間６を通じてキャリアフィルム４の第２の粘着剤層４ｂが光学ガラス板等の被着体７に付着（転写）して汚れとなるのを防止することができる。
空間６の位置で接着シート２を型抜きする工程と、空間６に対応する穴４ｃをキャリアフィルム４に開口する工程とは、同時に行うこともできるし、別々の工程で行うこともできる。
図５に示す接着シート積層体１Ｂも、図４の接着シート積層体１Ａと同様に、半導体装置の組立て工程を行うまでロール状に巻き取って保存することができる。
【００４４】
上述の接着シート積層体１，１Ａ、１Ｂは、例えば、光学ガラス板が貼合された半導体基板（電子機器）を内蔵する電子機器モジュールの製造工程などに好適に用いることができる。
本形態例の電子機器は、例えば、発光素子や表示素子などの素子基板であり、光学ガラス板などの基板と対向する側に、表示素子等のデバイスを有する。デバイスは、特に限定されるものではないが、例えば、有機ＥＬ素子などの発光素子や表示素子である。
【００４５】
接着シート２の型抜き形状は、デバイスを露出するための空間を有する。この空間は、デバイスによって放射される光などの物理的刺激を通過可能である。デバイスは、光などの物理的刺激を放射する表示装置が好ましい。
なお、電子機器と貼合される基板として、光学ガラス板（基板）のほか、プリント基板、絶縁基板、樹脂基板、半導体基板などの各種基板を採用することも可能である。該基板は、可撓性を有するシート等であっても構わない。
【００４６】
本形態例の接着シート２は、上述したように、接着剤層２ｂ，２ｃが、常温２５℃では可撓性を有した固体状であるので、２つの被着体（例えば基板と電子機器）を貼合するときには、まず第１の接着剤層２ｂを一方の被着体（例えば基板）と重ね合わせて加熱および加圧して仮固定し、次いで、第２の接着剤層２ｃを他方の被着体（例えば電子機器）と重ね合わせて加熱および加圧して仮固定し、さらに加熱温度を高めて最終固定することが好ましい。
ここで、仮固定の温度は、接着剤が溶融して被着体に対する接着性を発現可能な温度であり、最終固定の温度は、接着剤が硬化して接着強度がさらに高まる温度である。仮固定の段階では、接着剤の硬化は抑制されているので、仮固定後に接着剤が冷却しても、再び加熱することで、接着性を発現することができる。最終固定後は、接着剤が熱硬化することで再溶融不能になり、耐熱性が向上する。
【００４７】
また、本発明に係わる接着シートの被着体が、例えば光学ガラスとシリコンウエハーである場合を想定して、これらの材質の線膨張係数を、表１に示した。
本発明に係わる接着シートを介して、これらの熱膨張率（線膨張係数）の大きく異なる被着体を接着する場合、接着シートが高温に加熱された時に、被着体であるシリコンウエハーに比べて約２．５倍も線膨張係数の大きな光学ガラスにより、接着シートの全体を拡げる方向に引っ張られてしまう。仮に、接着シートが可撓性を有しておらず被着体に強固に接着されていると、最後には熱応力によって破壊することが起こり得る。
【００４８】
【表１】
【００４９】
しかしながら、本発明に係わる接着シート２の接着剤層２ｂ，２ｃは可撓性を有するため、熱膨張率の異なる被着体、例えば光学ガラス板と半導体基板などの貼合に用いても、貼合時からの温度変化と熱膨張率の差による変位に追従し、また、基材２ａへのせん断応力を吸収して、両被着体との間の接着の破壊を抑制することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。
【００５１】
＜実施例１＞
実施例１の接着シート積層体の製造方法は、次のとおりである。
厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートの片面に、エポキシ接着剤として、ＤＩＣ株式会社の柔軟性エポキシ樹脂（商品名ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）ＥＸＡ−４８１６）を乾燥厚みが１０μｍとなるように塗工した。接着剤の塗布面に、粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムを貼合した後、同じ柔軟性エポキシ樹脂を同じ乾燥膜厚でＰＥＴ樹脂フィルムの反対面に塗工し、さらに反対面の接着剤の塗布面に、粘着剤層を有するキャリアフィルムを貼合した。
エポキシ接着剤の塗工後、１２０℃で４分間熱処理し、エポキシ接着剤が半硬化した３層構造からなる、接着シートを、剥離フィルムとキャリアフィルムとで挟んでなる、実施例１の接着シート積層体を得た。
得られた実施例１の接着シート積層体について、剥離フィルムおよびキャリアフィルムを剥離して接着シートのエポキシ接着剤層に触れたところ、エポキシ接着剤層は、２５℃では可撓性を有した固体状であり、手指で接着剤の表面に触れてもまったくベタ付きのない指触乾燥状態にあり、タック性を示さないことを確認した。
また、実施例１の接着シートについて、下記の固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材に用いた樹脂シートの貯蔵弾性率を測定した。
【００５２】
（エポキシ接着剤の熱重量測定）
本実施例１の接着シート積層体の製造方法で用いたエポキシ接着剤の熱重量測定（ＴＧ）によりＴＧ曲線を求めた。得られたＴＧ曲線は、３３２℃に開始温度が認められ、そのときの重量変化率が−１３．５％であったことから、このエポキシ接着剤の分解開始温度は３３２℃と求められた。
【００５３】
（エポキシ接着剤のアウトガス評価）
また、本実施例１の接着シート積層体の製造方法で用いたエポキシ接着剤を完全に硬化後、熱分解ガスクロマトグラフ測定により、２６０℃での耐熱性を評価した。２５０℃から毎分１０℃で温度を上昇させて２６０℃に到達後、２６０℃で１０分間保持したが、その間のアウトガスの発生がないことを確認した。
【００５４】
（固定時の１８０°剥離強度）
本実施例１の接着シート積層体を、光学ガラス板の固定に使用した時の性能を評価するため、次の方法により、固定時の１８０°剥離強度を測定した。
本実施例１の接着シート積層体より剥離フィルムとキャリアフィルムとを除去した接着シートから、幅１０ｍｍの試験片を３つ作製し、１００℃に予備加熱した光学ガラス板に対して、１５０℃、１ｋｇｆ／ｃｍ２、５分間の条件で各試験片の一端部を圧着し、固定のサンプルを作製した。各試験片の他端部（自由端）を剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引っ張りながら１８０°剥離強度を測定し、サンプル数３で平均した剥離強度を求めた。
【００５５】
（耐リフロー性の評価）
本実施例１の接着シート積層体を、光学ガラス板の固定に使用した時の耐リフロー性の評価をするため、次の方法により、寸法変化を測定した。
サンプルは、光学ガラス板の二枚が、本実施例１の接着シートを介して接着された構造である。
サンプル作製方法は、本実施例１の接着シート積層体より剥離フィルムとキャリアフィルムとを除去した接着シートから１０ｍｍ×１０ｍｍの試験片を作製し、まず１００℃に予備加熱した光学ガラス板上に試験片を配置し、試験片を介して１００℃に予備加熱した光学ガラス板を重ね合わせ、１５０℃、１０００ｇｆ／ｃｍ２、５分間の条件で圧着して固定し評価用サンプル１を得た。
評価用サンプル１の全体の厚みを測定した後、２６０℃、３分間の条件で加熱した後のサンプル１の厚みを再度測定し、下記式（１）で表わされる厚み寸法の変化率Ｐを求めた。
厚み寸法の変化率Ｐ＝（（Ｌ−Ｌｏ）／Ｌｏ）×１００・・・（１）
（式中、Ｌｏは加熱前の初期厚み寸法、Ｌは加熱後の厚み寸法、をそれぞれ表わす）
リフロー工程前後での被着体間の距離の誤差が１０％以内に保持され、リフロー工程を経ても、スペーサとしての機能である被着体間の距離を一定の範囲に保持できているか評価した。
【００５６】
＜実施例２＞
実施例２の接着シート積層体の製造方法としては、接着シートの基材として、厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートの片面に、実施例１のエポキシ接着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように塗工した。次に、エポキシ接着剤の塗工後、１２０℃で４分間熱処理し、エポキシ接着剤が半硬化したエポキシ接着剤層を介して、さらに厚み５００μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートを貼り合わせた後、１５０℃で１０分間熱処理して、エポキシ接着剤が完全に硬化させて、２枚のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂シートからなる積層体を得た。
次に、この積層体の片面に、実施例１と同様にして半硬化したエポキシ接着剤層を形成して、基材が積層体からなる接着シートを、剥離フィルムとキャリアフィルムとで挟んでなる、実施例２の接着シート積層体を得た。
実施例２の接着シート積層体について、実施例１と同様に、耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
しかし、実施例２の接着シート積層体は、基材層の積層体が１０１０μｍと厚く、折り曲げることができないため、固定時の１８０°剥離強度の測定ができなかった。
【００５７】
＜実施例３＞
実施例３の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのフッ素ゴム（ＦＲ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる実施例３の接着シート積層体を得た。
実施例３の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００５８】
＜比較例１＞
比較例１の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる比較例１の接着シート積層体を得た。
比較例１の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００５９】
＜比較例２＞
比較例２の接着シート積層体の製造方法としては、基材として、厚み５００μｍのポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂シートを使用した以外は、実施例１と同様の作成方法により、３層構造からなる比較例２の接着シート積層体を得た。
比較例２の接着シート積層体について、実施例１と同様に、固定時の１８０°剥離強度、及び耐リフロー性評価試験、及び基材の樹脂シートの貯蔵弾性率の測定を行った。
【００６０】
（基材の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の動的粘弾性自動測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、厚み約０．５ｍｍ、幅約５ｍｍ、長さ約３０ｍｍの、基材の樹脂シートのサンプルについて、周波数依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、線形領域内となるようひずみを付加し、周波数を０．１Ｈｚから８０Ｈｚまで印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の値を求めた。
【００６１】
（完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定方法）
ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製の動的粘弾性自動測定装置（型式：ＲＳＡ−３）を用い、厚み約０．５ｍｍ、幅約５ｍｍ、長さ約３ｍｍの、完全に硬化した状態でのエポキシ系接着剤層のサンプルについて、ひずみ依存性の測定を行い、２５℃の大気圧下において、周波数１Ｈｚを印加した際の貯蔵弾性率（Ｅ’）の線形領域内の値を求めた。
【００６２】
（接着シートの打ち抜き評価）
接着シートを、縦６ｍｍ、横１０ｍｍの打ち抜き型にて１０個打ち抜き、打ち抜いた接着シートの厚み寸法を計測した。打ち抜いた接着シートの厚み寸法が、０．２ｍｍ以上の変形を起しているものが１０個中１個でも存在するについては、不合格（×）とした。
【００６３】
実施例１〜３及び比較例１〜２について、固定時の１８０°剥離強度、耐リフロー性の評価、基材の貯蔵弾性率の測定をそれぞれ行なった。測定結果を、表２に示す。
また、実施例１の接着シートを、１５０℃で１０分間熱処理して、エポキシ接着剤が完全に硬化した３層構造からなる、接着シートを得た。この接着シートについて、完全硬化状態でのエポキシ系接着剤層の貯蔵弾性率の測定値は、１３００ＭＰａであった。
【００６４】
【表２】
【００６５】
表２に示した接着シートの固定時の剥離強度の結果において、実施例１、実施例３、及び比較例２の接着シートは、それぞれ１０００ｇｆ／ｃｍ以上あり、充分な接着強度を有していた。
一方、比較例１においては、接着シートの固定時の接着強度の結果において、１０００ｇｆ／ｃｍを大きく下回ったため、基材とエポキシ接着剤が充分な密着性を有しておらず、本発明の接着シートに係わる基材には適用できないものであった。
接着シートの耐リフロー性の評価において、実施例１、実施例２、実施例３、及び比較例２は寸法変化率が１０％以下であり、耐リフロー性を充分に有していた。
一方、比較例１においては、２６０℃×３分間の加熱条件で行なった耐リフロー性の評価結果において、基材樹脂が融点２６５℃のＰＥＮであるため、融点近傍の温度での加熱により一部が溶融して変形した。その結果、寸法変化率が１４５％と大きくなり、許容される寸法変化率である１０％を大きく上回ったため、基材が充分な耐熱性を有しておらず、本発明の接着シートに関わる基材には適用できないものであった。
接着シートの打ち抜き性の評価結果において、実施例１、実施例２、実施例３は、打ち抜き後のサンプルの１０個全てに、厚み寸法の０．２ｍｍ以上の変形が無く、実施例１、実施例２、実施例３は、打ち抜き加工時の衝撃に耐えられる可撓性を充分有していた。
一方、比較例１、比較例２においては、打ち抜き後のサンプルは１０個全てが、厚み寸法に０．２ｍｍ以上の変形が発生したため、基材が打ち抜き加工時の衝撃に耐えられる充分な可撓性を有しておらず、本発明の接着シートに関わる基材には適用できないものであった。
以上の結果から、本発明に係わる実施例１〜３の接着シートのエポキシ接着剤層が、電子機器モジュールの製造に必要な、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であり、さらに、実施例１〜３の接着シートの基材が、スペーサとしての機能である形状保持性と、打ち抜き加工時に必要な機能である柔軟性とを兼ね備えていることを確認することができた。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ａ，１Ｂ…接着シート積層体、２…接着シート、２ａ…接着シートの基材、２ｂ…第１の接着剤層、２ｃ…第２の接着剤層、３…剥離フィルム、３ａ…剥離フィルムの基材、３ｂ…第１の粘着剤層または剥離剤層、４…キャリアフィルム、４ａ…キャリアフィルムの基材、４ｂ…第２の粘着剤層、４ｃ…穴、５…型抜きされた接着シート（型抜き形状）、６…空間、７…光学ガラス板等の被着体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材の両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層および第２の接着剤層が形成された３層構造からなる接着シートと、
前記第１の接着剤層に貼合された粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムと、
前記第２の接着剤層に貼合された粘着剤層を有するキャリアフィルムとを備え、
前記接着シートの基材は、厚みが５００〜２０００μｍであり、
第１の接着剤層および第２の接着剤層は、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であることを特徴とする接着シート積層体。
【請求項２】
前記基材は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることを特徴とする請求項１に記載の接着シート積層体。
【請求項３】
前記基材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂群の中から選択されたいずれか１つの樹脂シートであることを特徴とする請求項１または２に記載の接着シート積層体。
【請求項４】
前記基材は、２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項５】
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項６】
前記エポキシ系接着剤層は、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項７】
前記接着シートが、被着体の寸法パターンに合わせて型抜きされ、前記キャリアフィルムの上に２次元的に配設されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の接着シート積層体。
【請求項８】
前記接着シートの型抜き形状が枠状であり、さらに前記型抜き形状の枠内に相当する位置において前記キャリアフィルムがくり抜かれていることを特徴とする請求項７に記載の接着シート積層体。
【請求項１】
耐熱性柔軟樹脂シートからなる基材の両面に、それぞれ熱硬化性のエポキシ系接着剤からなる第１の接着剤層および第２の接着剤層が形成された３層構造からなる接着シートと、
前記第１の接着剤層に貼合された粘着剤層または剥離剤層を有する剥離フィルムと、
前記第２の接着剤層に貼合された粘着剤層を有するキャリアフィルムとを備え、
前記接着シートの基材は、厚みが５００〜２０００μｍであり、
第１の接着剤層および第２の接着剤層は、それぞれ厚みが５〜５０μｍであって完全に硬化した状態においても可撓性のある熱硬化性のエポキシ系接着剤層が形成されてなる３層構造からなり、前記エポキシ系接着剤層が、半硬化状態に熱処理されてなり２５℃において可撓性を有した固体状であることを特徴とする接着シート積層体。
【請求項２】
前記基材は、耐熱性柔軟樹脂シートの単層体、又は、耐熱性柔軟樹脂シートの複数枚を貼り合わせて形成された積層体からなることを特徴とする請求項１に記載の接着シート積層体。
【請求項３】
前記基材は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素ゴム（ＦＲ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）からなる樹脂群の中から選択されたいずれか１つの樹脂シートであることを特徴とする請求項１または２に記載の接着シート積層体。
【請求項４】
前記基材は、２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が５〜１５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項５】
前記熱硬化性のエポキシ系接着剤層は、完全に硬化した状態において２５℃、１Ｈｚでの貯蔵弾性率（Ｅ’）が１．０〜１８００ＭＰａであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項６】
前記エポキシ系接着剤層は、温度９０〜１１０℃において仮固定され、温度１４０〜１６０℃において最終固定されることが可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の接着シート積層体。
【請求項７】
前記接着シートが、被着体の寸法パターンに合わせて型抜きされ、前記キャリアフィルムの上に２次元的に配設されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の接着シート積層体。
【請求項８】
前記接着シートの型抜き形状が枠状であり、さらに前記型抜き形状の枠内に相当する位置において前記キャリアフィルムがくり抜かれていることを特徴とする請求項７に記載の接着シート積層体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６３６０６（Ｐ２０１３−６３６０６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０４１４５（Ｐ２０１１−２０４１４５）
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２０日（２０１１．９．２０）
【出願人】（０００２２４１０１）藤森工業株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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