熱剥離性粘着シート及び被着体回収方法
【課題】 しなり性を有する被着体や非常に小さいな被着体であっても、非破壊で効率よく剥離回収することができる熱剥離性粘着シートを提供する。
【解決手段】 熱剥離性粘着シートは、基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする。加熱処理後の熱剥離性粘着層の中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高低差Ｒｍａｘは２５μｍ以下であるのが好ましい。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用したものが好ましい。
【解決手段】 熱剥離性粘着シートは、基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする。加熱処理後の熱剥離性粘着層の中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高低差Ｒｍａｘは２５μｍ以下であるのが好ましい。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用したものが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱剥離性粘着シートおよびそれを使用した被着体回収方法に関し、より詳細には、加熱処理により速くかつ容易に被着体を剥離回収する方法に関する。またこの剥離回収方法を利用して半導体部品および電子部品を効率的に剥離回収する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体部品や電子部品の小型化、薄型化に伴い、これらの部品の取り扱いが難しくなっただけでなく、生産性の向上も大きな課題になっている。特に、粘着シートに仮固定された小型かつ脆弱な部品を効率的に非破壊で剥離回収する手段は大きな課題である。小型、薄型化された部品の取り扱いに関しては、自然剥離可能な熱剥離性粘着シートの利用が有効である。
【０００３】
従来、基板上に熱膨張性微小球などの発泡剤または膨張剤を含む粘着剤層を設けた加熱剥離型粘着シートが知られている（特許文献１〜６参照）。この加熱剥離型粘着シートは、接着性と使用後の剥離性とを両立させた粘着シートであり、加熱により発泡剤等を発泡または膨張させることで接着力が低下し、シリコンウエハなどの被着体より容易に剥離できるという特徴を有する。特に、熱膨張性微小球を用いた加熱剥離型粘着シートは、加熱により熱膨張性微小球が膨張し、粘着層と被着体との接触面積が大きく低下して被着体を非破壊で回収できることから、半導体あるいは電子部品の製造工程時における仮固定手段等として広く用いられている。しかしながら、近年の超薄型チップといわれる厚さ４０μｍ以下のしなり性の高い半導体チップや、非常に小さい部品が被着体である場合には、該被着体が加熱剥離型粘着シートの加熱処理後の表面凹凸に追従し易いため、粘着層と被着体との接触面積が十分に低下せず、剥離に時間がかかったり、剥離できない場合が生じたりして、生産性が著しく低下するという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５１−２４５３４号公報
【特許文献２】特開昭５６−６１４６８号公報
【特許文献３】特開昭５６−６１４６９号公報
【特許文献４】特開昭６０−２５２６８１号公報
【特許文献５】特開２００１−１３１５０７号公報
【特許文献６】特開２００２−１４６２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、例えば厚さ４０μｍ以下のしなり性を有する被着体や非常に小さいな被着体であっても、非破壊で効率よく剥離回収することができる熱剥離性粘着シート、及び被着体回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、基材、中間層及び熱剥離性粘着層からなる熱剥離性粘着シートにおいて、中間層の厚みと熱剥離性粘着層の厚みと該熱剥離性粘着層中に含まれる熱膨張性微小球の最大粒径との間にある特定の関係が成り立つ時には、しなり性を有するような被着体或いは非常に小さい被着体であっても効率よく剥離回収できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする熱剥離性粘着シートを提供する。
【０００８】
前記熱剥離性粘着シートにおいて、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高低差Ｒｍａｘは２５μｍ以下であるのが好ましい。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用したものが好ましい。
【０００９】
前記熱剥離性粘着シートは、所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺のセパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回された形態であってもよい。
【００１０】
本発明は、また、熱剥離性粘着層上に被着体が載置された上記の熱剥離性粘着シートの基材側または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収することを特徴とする被着体回収方法を提供する。
【００１１】
前記被着体として半導体部品または電子部品を使用できる。
【００１２】
なお、本明細書において、粘着シートには粘着テープも含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば厚さ４０μｍ以下というようなしなり性を有する極薄型の被着体や極めて小型の被着体に対しても、効率的且つ非破壊で被着体を剥離回収することができる。特に、従来のニードルピックアップ方式で回収できないような脆弱な半導体チップも高効率で剥離回収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の熱剥離性粘着シートの一例を示す概略断面図である。
【００１５】
図１の例では、基材１の一方の面に、中間層２を介して熱剥離性粘着層３が設けられ、さらにその上にセパレータ４が積層されている。
【００１６】
基材１は、熱剥離性粘着層３等の支持母体となるもので、一般にはプラスチックのフィルムやシートが用いられるが、紙、布、不織布、金属箔など、又はこれらとプラスチックとの積層体、プラスチックフィルム（又はシート）同士の積層体などの適宜な薄葉体を用いうる。基材１の厚さは、一般には５００μｍ以下、好ましくは１〜３００μｍ、さらに好ましくは５〜２５０μｍ程度であるが、これらに限定されない。
【００１７】
生産性良く被着体を剥離回収するためには、熱源から熱剥離性粘着層３に効率的に熱を伝達して熱剥離性粘着層３を熱膨張性微小球の熱膨張開始温度以上の温度にする必要がある。そのため、基材１としては、熱を素早く熱剥離性粘着層３へ伝達できるもので、且つ高い耐熱性を有するものが好ましい。このような基材として、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上、且つ厚さが５０μｍ以下（例えば５〜５０μｍ程度）のものが好適に使用される。好ましい基材の例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムのほか、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフィルム、銅、ニッケル、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属箔や、プラスチック中に金属粉末を分散させたフィルム、異方導電性フィルムなどが挙げられる。また、これらの材料からなる単層フィルムのほか、これらの材料を用いた多層積層フィルムを使用してもよい。
【００１８】
中間層２は、熱剥離性粘着層３中の熱膨張性微小球の凹凸を吸収することで、加熱前の熱剥離性粘着層３表面を平滑に保つ機能を有すると共に、加熱後に熱膨張性微小球の基材１への発泡応力を緩和して基材１との投錨破壊を防ぐ機能を有する。そのため、中間層２は弾性を有するのが好ましい。中間層２の材料としては、例えば、天然または合成ゴム系樹脂、熱可塑性または熱硬化性エラストマーなどの天然または合成樹脂のほかに、ゴム系、アクリル系、ビニルアルキルエーテル系、シリコーン系、ウレタン系などの感圧接着剤や、紫外線などのエネルギー線で硬化するエネルギー線硬化型樹脂または粘着剤を使用できる。また、これらの材料に、樹脂、架橋剤、可塑剤、界面活性剤、充填剤などの適宜な改質剤を添加することもできる。また、熱伝導性を向上させるために、金属粉末等を添加することもできる。一般には、中間層２は、熱剥離性粘着層３に使用される粘着物質と同一若しくは類似の材料を使用することが多い。
【００１９】
中間層２は単層であっても多層であってもよい。中間層２の厚さは、一般には１〜５０μｍ、好ましくは３〜４０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍ（特に１０〜２５μｍ）程度である。
【００２０】
中間層２の形成方法としては、特に制限はなく、中間層を構成する材料を含む溶液若しくは分散液を直接基材１上に塗布し、乾燥する方法、中間層を構成する材料を含む溶液若しくは分散液を適宜なセパレータ上に塗布し、乾燥した後、基材１上に転写する方法のほか、ドライラミネート法、押出し法、共押出し法等、慣用の方法にて形成することができる。
【００２１】
熱剥離性粘着層３は、粘着性を付与するための粘着剤（粘着物質）、および熱剥離性を付与するための熱膨張性微小球を含有する。そのため、被着体貼付け後、任意なときに加熱処理を行い、熱膨張性微小球を膨張させることにより、被着体との接触面積を低下させ、該被着体を剥離させることができる。熱膨張性微小球はマイクロカプセル化されているものが好ましい。
【００２２】
前記粘着剤としては、加熱時に熱膨張性微小球の膨張を阻害しないものが好ましい。このような粘着剤として、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エネルギー線硬化型粘着剤などが挙げられる。粘着剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。粘着剤は、粘着性成分（ベースポリマー）のほかに、架橋剤（例えば、ポリイソシアネート、アルキルエーテル化メラミン化合物など）、粘着付与剤（例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂など）、可塑剤、充填剤、老化防止剤などの適宜な添加剤を含んでいてもよい。特に、可塑剤などの低分子量成分を配合した熱剥離性粘着層は、加熱後の粘着力が低くなり、良好な剥離性を発現する。
【００２３】
一般には、前記粘着剤として、天然ゴムや各種の合成ゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤；（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、イソノニルエステル、イソデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、ペンタデシルエステル、ヘキサデシルエステル、ヘプタデシルエステル、オクタデシルエステル、ノナデシルエステル、エイコシルエステルなどのＣ1-20アルキルエステルなど）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体（単独重合体又は共重合体）をベースポリマーとするアクリル系粘着剤などが用いられる。
【００２４】
なお、前記アクリル系重合体は、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸などの酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー；（メタ）アクリル酸アミノエチルなどの（メタ）アクリル酸アミノアルキル系モノマー；（メタ）アクリル酸メトキシエチルなどの（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー；Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系モノマー；Ｎ−メチルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー；Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルピリジン、スチレンなどのビニル系モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー；（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー；（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどの複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子などを有するアクリル酸エステル系モノマー；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（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、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能モノマー；イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー；ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。これらの単量体成分は１種又は２種以上使用できる。
【００２５】
熱膨張性微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの低沸点物質を弾性を有する殻（シェル）内に内包させたものが好ましい。前記殻は、熱溶融性物質や熱膨張により破壊する物質で形成される場合が多い。前記殻を形成する物質として、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、ポリスルホンなどが挙げられる。熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法などにより製造できる。なお、熱膨張性微小球には、例えば、マイクロスフェア［商品名、松本油脂製薬（株）製］などの市販品もある。
【００２６】
熱膨張性微小球の配合量は、熱膨張性微小球の粒径や熱膨張率などにもよるが、一般には、粘着剤１００重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは５〜７５重量部、さらに好ましくは１５〜５０重量部の範囲である。
【００２７】
熱剥離性粘着層３の厚さは、一般には５〜５９μｍ、好ましくは１０〜４５μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍ（特に２０〜３５μｍ）程度である。厚さが過大であると、加熱処理後の剥離時に凝集破壊が生じて粘着剤が被着体に残存し、被着体が汚染されやすくなる。一方、粘着剤の厚さが過小では、加熱処理による熱膨張性粘着層３の変形度が小さく、接着力が円滑に低下しにくくなったり、添加する熱膨張性微小球の粒径を過度に小さくする必要が生じる。
【００２８】
熱剥離性粘着層３の形成方法としては、例えば、必要に応じて溶媒を用いて粘着剤、熱膨張性微小球を含むコーティング液を調製し、これを中間層２上に直接塗布する方法、適当なセパレータ（剥離紙など）上に前記コーティング液を塗布して熱剥離性粘着層を形成し、これを中間層２上に転写する方法などの何れの方法を採用することもできる。加熱前の熱剥離性粘着層３の平滑性の観点から、後者の転写法がより好ましい。
【００２９】
セパレータ４としては、慣用の剥離紙などを使用できる。セパレータ４は熱剥離性粘着層３の保護材として用いられ、粘着シートを被着体に貼着する際に剥がされる。セパレータ４は必ずしも設けなくてもよい。
【００３０】
本発明の熱剥離性粘着シートは、所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺の（通常、幅広の）セパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回されている形態であってもよい。
【００３１】
なお、熱剥離性粘着層３は基材１の片面のみならず、両面に形成することもできる。熱剥離性粘着層３を基材１の両面に形成する場合には、中間層２を基材１の片面又は両面に介在させることができる。さらに、基材１の一方の面に熱剥離性粘着層３を設け、他方の面に熱膨張性微小球を含まない通常の接着層を設けることもできる。なお、基材と中間層２との間、中間層２と熱剥離性粘着層３との間などに下塗り層、接着剤層などの薄い層を設けてもよい。
【００３２】
本発明の重要な特徴は、基材の一方の面に厚さＡ（μｍ）の中間層と最大粒径Ｃ（μｍ）の熱膨張性微小球を含有する厚さＢ（μｍ）の熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートにおいて、下記式（１）及び（２）の関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満である点にある。
Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍ （１）
０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃ （２）
【００３３】
このような熱剥離性粘着シートによれば、被着体に対する加熱前の優れた接着性と、しなり性を有する被着体（例えば、厚さ３０μｍ程度の半導体シリコンチップ等）や極小の被着体に対する加熱後の良好な剥離性とを両立させることができる。式（１）のように、中間層２と熱剥離性粘着層３との総厚み（Ａ＋Ｂ）を熱膨張性微小球の最大粒径Ｃと同じかそれより大きくすることにより、加熱前の熱剥離性粘着層表面の平滑性を維持でき、被着体に対する良好な接着性を確保できる。Ａ＋ＢがＣより小さい場合には、加熱前の熱剥離性粘着層表面の平滑性が損なわれるため、脆弱な被着体を貼り合わせる際に被着体に割れが生じるなどの不具合を引き起こす。また、中間層２と熱剥離性粘着層３との総厚み（Ａ＋Ｂ）を６０μｍ以下とすることにより、熱膨張性微小球の熱膨張を迅速化できると共に、熱膨張後に熱剥離性粘着層が大きく変形するため、被着体を回収する際のアラインメントを正確にすることができる。
【００３４】
また、式（２）のように、熱剥離性粘着層３の厚さＢを熱膨張性微小球の最大粒径Ｃの０．２５倍から０．８倍の範囲に調整することにより、しなり性を有する極薄の被着体や極小の被着体に対して、良好な熱剥離性を発現する。Ｂが０．８Ｃを超えると、加熱後の熱剥離性粘着層の表面粗さが大きくなり、しなり性のある被着体の場合には、粘着層表面の凹凸に追従し、良好な剥離性が得られない。一方で、Ｂが０．２５Ｃを下回ると、加熱後に、熱剥離性粘着層と被着体との間での接触面積の低下が起こらず、剥離不良となる。
【００３５】
加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、被着体の剥離性が劣り、被着体を効率よく剥離回収することができない。加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力は、例えば、熱剥離性粘着層の厚み、熱剥離性粘着層を構成する粘着剤や添加剤（架橋剤、粘着付与剤等）の種類や量、熱膨張性微小球の種類や量などにより調整できる。
【００３６】
さらに、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、特に４．５μｍ以下、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の最大高低差Ｒｍａｘが２５μｍ以下、特に２３μｍ以下であると、しなり性のある被着体においても、熱処理後の熱剥離性粘着層の凹凸への追従を大幅に抑制することができる。前記加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａ及び最大高低差Ｒｍａｘは、熱剥離性粘着層の厚さと該粘着層に添加する熱膨張性微小球の粒径等を適宜選択することにより調整できる。
【００３７】
本発明の被着体回収方法では、熱剥離性粘着層上に被着体が載置された前記熱剥離性粘着シートの基材側（粘着層が形成されていない側）または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収する。被着体としては、例えば、半導体部品（半導体ウエハ、チップ等）、電子部品（セラミックコンデンサ、発振子等）などが使用される。
【００３８】
加熱処理は、通常、基材の粘着層が形成されていない面、または被着体に熱源を接触させることにより行われる。熱は基材または被着体から熱剥離性粘着層に伝導し、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球が膨張し、これに伴って該粘着層が膨張変形し、接着力が低下ないし喪失する。熱源としては、ホットプレート、ドライヤー、赤外線等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。加熱条件としては、被着体の種類や面積によって適宜選択できるが、熱膨張性微小球の膨張開始温度よりも５０℃以上高温で加熱することが好ましい。このようにすると、例えば、厚さ３０μｍの８インチシリコンウエハの場合、３秒以内で円滑に剥離することができる。なお、被着体は一括で剥離してもよく、また熱剥離性粘着層上に配列した個々の部品を一つずつ加熱剥離してもよい。剥離回収の方法は特に限定されず、吸着コレットを用いる方法等の慣用の方法を採用できる。
【実施例】
【００３９】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
厚さ２５μｍのポリイミドフィルム基材（商品名「カプトンＨ１００」、デュポンケミカル製、Ｔｇ３００℃以上）上に、アクリルポリマーＡ［２−エチルヘキシルアクリレート／エチルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（重量比：５０／５０／４）共重合体］１００重量部、イソシアネート系架橋剤［商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製］３重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ２５μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、熱膨張性微小球Ａ［商品名「マツモトマイクロスフェアＦ−３０１Ｄ」、松本油脂製薬（株）製；膨張開始温度９０℃、メディアン径１１．５μｍ、最大粒径４２μｍ］４０重量部、イソシアネート系架橋剤［商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製］４重量部、可塑剤［商品名「モノサイザーＷ−７００」、大日本インキ（株）製］１０重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＡを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３０μｍであり、粘着シートの総厚みは８０μｍである。
【００４１】
実施例２
厚さ２５μｍのポリイミド基材の代わりに、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材（Ｔｇ６８℃）を使用した以外は実施例１と同様の操作を行い、総厚み９３μｍの熱剥離性粘着シートＢを得た。
【００４２】
比較例１
厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、実施例１と同じアクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤３重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ１３μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じ熱膨張性微小球Ａ３０重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤３．５重量部、ロジンエステル系粘着付与剤４重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＣを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３７μｍであり、粘着シートの総厚みは８８μｍである。
【００４３】
比較例２
厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、実施例１と同じアクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤１重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ１３μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じ熱膨張性微小球Ａ３０重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤２重量部、テルペンフェノール系粘着付与剤２０重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＤを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３７μｍであり、粘着シートの総厚みは８８μｍである。
【００４４】
評価試験
実施例及び比較例で得られた熱剥離性粘着シートの加熱前及び加熱後の粘着力、該粘着シートの加熱後の粘着層の表面粗さ（中心線平均粗さ及び最大高低差）、並びに加熱剥離性を以下の方法により測定、評価した。結果を表１に示す。
【００４５】
（粘着力）
幅２０ｍｍの熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層に、幅３０ｍｍ、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り付け、そのポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離する際の荷重を測定した（加熱前の粘着力）。なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムの貼付けは、２ｋｇｆゴムローラーを使用し、貼付け速度３００ｍｍ／ｍｉｎで１往復させて行った。
また、粘着シートを１００℃のホットプレート上で１分間加熱した後、上記と同様にして、加熱後の粘着力を測定した。
【００４６】
（表面粗さ）
１００℃のホットプレート上で１分間加熱処理した熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層表面に、シリコーン樹脂（商品名「♯６８１０」、東レダウコーニング製）を滴下し、真空脱泡後、８５℃の熱風乾燥機中で３０分間プレキュアし、熱剥離性粘着シートを剥離した後に、シリコーン樹脂を１５０℃の熱風乾燥機中で３０分間本キュアして、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面のレプリカを得た。そのレプリカの表面粗さ（中心線平均粗さＲａ、最大高低差Ｒｍａｘ）を、表面粗さ測定器（商品名「Ｐ−１１」、Ｔｅｎｃｏｒ製）を使用して測定した。
【００４７】
（加熱剥離性）
熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層表面に、１ｍｍ×１ｍｍ角、厚さ３０μｍのシリコンチップを貼り付け、同サイズのマイクロヒーター（温度１８０℃及び３００℃）で、基材側から加熱して熱剥離性粘着層を発泡させ、吸着コレットでシリコンチップをピックアップし、ピックアップ成功率を求めた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（評価結果）
表１に示されるように、本発明に相当する実施例１及び２の熱剥離性粘着シートは良好な加熱剥離性を示すのに対し、熱剥離性粘着層の厚さＢが、０．８×熱膨張性微小球の最大粒径Ｃより大きい比較例１及び２の熱剥離性粘着シートでは、ピックアップできないチップが多かった。また、基材としてポリイミドを使用した実施例１の熱剥離性粘着シートでは、３００℃で加熱することができ、非常に高速でチップのピックアップを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の熱剥離性粘着シートの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基材
２ 中間層
３ 熱剥離性粘着層
４ セパレータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱剥離性粘着シートおよびそれを使用した被着体回収方法に関し、より詳細には、加熱処理により速くかつ容易に被着体を剥離回収する方法に関する。またこの剥離回収方法を利用して半導体部品および電子部品を効率的に剥離回収する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体部品や電子部品の小型化、薄型化に伴い、これらの部品の取り扱いが難しくなっただけでなく、生産性の向上も大きな課題になっている。特に、粘着シートに仮固定された小型かつ脆弱な部品を効率的に非破壊で剥離回収する手段は大きな課題である。小型、薄型化された部品の取り扱いに関しては、自然剥離可能な熱剥離性粘着シートの利用が有効である。
【０００３】
従来、基板上に熱膨張性微小球などの発泡剤または膨張剤を含む粘着剤層を設けた加熱剥離型粘着シートが知られている（特許文献１〜６参照）。この加熱剥離型粘着シートは、接着性と使用後の剥離性とを両立させた粘着シートであり、加熱により発泡剤等を発泡または膨張させることで接着力が低下し、シリコンウエハなどの被着体より容易に剥離できるという特徴を有する。特に、熱膨張性微小球を用いた加熱剥離型粘着シートは、加熱により熱膨張性微小球が膨張し、粘着層と被着体との接触面積が大きく低下して被着体を非破壊で回収できることから、半導体あるいは電子部品の製造工程時における仮固定手段等として広く用いられている。しかしながら、近年の超薄型チップといわれる厚さ４０μｍ以下のしなり性の高い半導体チップや、非常に小さい部品が被着体である場合には、該被着体が加熱剥離型粘着シートの加熱処理後の表面凹凸に追従し易いため、粘着層と被着体との接触面積が十分に低下せず、剥離に時間がかかったり、剥離できない場合が生じたりして、生産性が著しく低下するという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５１−２４５３４号公報
【特許文献２】特開昭５６−６１４６８号公報
【特許文献３】特開昭５６−６１４６９号公報
【特許文献４】特開昭６０−２５２６８１号公報
【特許文献５】特開２００１−１３１５０７号公報
【特許文献６】特開２００２−１４６２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、例えば厚さ４０μｍ以下のしなり性を有する被着体や非常に小さいな被着体であっても、非破壊で効率よく剥離回収することができる熱剥離性粘着シート、及び被着体回収方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、基材、中間層及び熱剥離性粘着層からなる熱剥離性粘着シートにおいて、中間層の厚みと熱剥離性粘着層の厚みと該熱剥離性粘着層中に含まれる熱膨張性微小球の最大粒径との間にある特定の関係が成り立つ時には、しなり性を有するような被着体或いは非常に小さい被着体であっても効率よく剥離回収できることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする熱剥離性粘着シートを提供する。
【０００８】
前記熱剥離性粘着シートにおいて、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａは５μｍ以下、最大高低差Ｒｍａｘは２５μｍ以下であるのが好ましい。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用したものが好ましい。
【０００９】
前記熱剥離性粘着シートは、所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺のセパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回された形態であってもよい。
【００１０】
本発明は、また、熱剥離性粘着層上に被着体が載置された上記の熱剥離性粘着シートの基材側または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収することを特徴とする被着体回収方法を提供する。
【００１１】
前記被着体として半導体部品または電子部品を使用できる。
【００１２】
なお、本明細書において、粘着シートには粘着テープも含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば厚さ４０μｍ以下というようなしなり性を有する極薄型の被着体や極めて小型の被着体に対しても、効率的且つ非破壊で被着体を剥離回収することができる。特に、従来のニードルピックアップ方式で回収できないような脆弱な半導体チップも高効率で剥離回収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の熱剥離性粘着シートの一例を示す概略断面図である。
【００１５】
図１の例では、基材１の一方の面に、中間層２を介して熱剥離性粘着層３が設けられ、さらにその上にセパレータ４が積層されている。
【００１６】
基材１は、熱剥離性粘着層３等の支持母体となるもので、一般にはプラスチックのフィルムやシートが用いられるが、紙、布、不織布、金属箔など、又はこれらとプラスチックとの積層体、プラスチックフィルム（又はシート）同士の積層体などの適宜な薄葉体を用いうる。基材１の厚さは、一般には５００μｍ以下、好ましくは１〜３００μｍ、さらに好ましくは５〜２５０μｍ程度であるが、これらに限定されない。
【００１７】
生産性良く被着体を剥離回収するためには、熱源から熱剥離性粘着層３に効率的に熱を伝達して熱剥離性粘着層３を熱膨張性微小球の熱膨張開始温度以上の温度にする必要がある。そのため、基材１としては、熱を素早く熱剥離性粘着層３へ伝達できるもので、且つ高い耐熱性を有するものが好ましい。このような基材として、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上、且つ厚さが５０μｍ以下（例えば５〜５０μｍ程度）のものが好適に使用される。好ましい基材の例として、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムのほか、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフィルム、銅、ニッケル、ＳＵＳ（ステンレス）などの金属箔や、プラスチック中に金属粉末を分散させたフィルム、異方導電性フィルムなどが挙げられる。また、これらの材料からなる単層フィルムのほか、これらの材料を用いた多層積層フィルムを使用してもよい。
【００１８】
中間層２は、熱剥離性粘着層３中の熱膨張性微小球の凹凸を吸収することで、加熱前の熱剥離性粘着層３表面を平滑に保つ機能を有すると共に、加熱後に熱膨張性微小球の基材１への発泡応力を緩和して基材１との投錨破壊を防ぐ機能を有する。そのため、中間層２は弾性を有するのが好ましい。中間層２の材料としては、例えば、天然または合成ゴム系樹脂、熱可塑性または熱硬化性エラストマーなどの天然または合成樹脂のほかに、ゴム系、アクリル系、ビニルアルキルエーテル系、シリコーン系、ウレタン系などの感圧接着剤や、紫外線などのエネルギー線で硬化するエネルギー線硬化型樹脂または粘着剤を使用できる。また、これらの材料に、樹脂、架橋剤、可塑剤、界面活性剤、充填剤などの適宜な改質剤を添加することもできる。また、熱伝導性を向上させるために、金属粉末等を添加することもできる。一般には、中間層２は、熱剥離性粘着層３に使用される粘着物質と同一若しくは類似の材料を使用することが多い。
【００１９】
中間層２は単層であっても多層であってもよい。中間層２の厚さは、一般には１〜５０μｍ、好ましくは３〜４０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍ（特に１０〜２５μｍ）程度である。
【００２０】
中間層２の形成方法としては、特に制限はなく、中間層を構成する材料を含む溶液若しくは分散液を直接基材１上に塗布し、乾燥する方法、中間層を構成する材料を含む溶液若しくは分散液を適宜なセパレータ上に塗布し、乾燥した後、基材１上に転写する方法のほか、ドライラミネート法、押出し法、共押出し法等、慣用の方法にて形成することができる。
【００２１】
熱剥離性粘着層３は、粘着性を付与するための粘着剤（粘着物質）、および熱剥離性を付与するための熱膨張性微小球を含有する。そのため、被着体貼付け後、任意なときに加熱処理を行い、熱膨張性微小球を膨張させることにより、被着体との接触面積を低下させ、該被着体を剥離させることができる。熱膨張性微小球はマイクロカプセル化されているものが好ましい。
【００２２】
前記粘着剤としては、加熱時に熱膨張性微小球の膨張を阻害しないものが好ましい。このような粘着剤として、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、エネルギー線硬化型粘着剤などが挙げられる。粘着剤は単独で又は２種以上組み合わせて使用できる。粘着剤は、粘着性成分（ベースポリマー）のほかに、架橋剤（例えば、ポリイソシアネート、アルキルエーテル化メラミン化合物など）、粘着付与剤（例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂など）、可塑剤、充填剤、老化防止剤などの適宜な添加剤を含んでいてもよい。特に、可塑剤などの低分子量成分を配合した熱剥離性粘着層は、加熱後の粘着力が低くなり、良好な剥離性を発現する。
【００２３】
一般には、前記粘着剤として、天然ゴムや各種の合成ゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤；（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、イソノニルエステル、イソデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、ペンタデシルエステル、ヘキサデシルエステル、ヘプタデシルエステル、オクタデシルエステル、ノナデシルエステル、エイコシルエステルなどのＣ1-20アルキルエステルなど）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体（単独重合体又は共重合体）をベースポリマーとするアクリル系粘着剤などが用いられる。
【００２４】
なお、前記アクリル系重合体は、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他の単量体成分に対応する単位を含んでいてもよい。このような単量体成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸などの酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルなどのヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー；（メタ）アクリル酸アミノエチルなどの（メタ）アクリル酸アミノアルキル系モノマー；（メタ）アクリル酸メトキシエチルなどの（メタ）アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー；Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどのマレイミド系モノマー；Ｎ−メチルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー；Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルピリジン、スチレンなどのビニル系モノマー；アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー；（メタ）アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー；（メタ）アクリル酸ポリエチレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー；（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどの複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子などを有するアクリル酸エステル系モノマー；ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（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、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレートなどの多官能モノマー；イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー；ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー等が挙げられる。これらの単量体成分は１種又は２種以上使用できる。
【００２５】
熱膨張性微小球としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタンなどの低沸点物質を弾性を有する殻（シェル）内に内包させたものが好ましい。前記殻は、熱溶融性物質や熱膨張により破壊する物質で形成される場合が多い。前記殻を形成する物質として、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、ポリスルホンなどが挙げられる。熱膨張性微小球は、慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法などにより製造できる。なお、熱膨張性微小球には、例えば、マイクロスフェア［商品名、松本油脂製薬（株）製］などの市販品もある。
【００２６】
熱膨張性微小球の配合量は、熱膨張性微小球の粒径や熱膨張率などにもよるが、一般には、粘着剤１００重量部に対して、１〜１００重量部、好ましくは５〜７５重量部、さらに好ましくは１５〜５０重量部の範囲である。
【００２７】
熱剥離性粘着層３の厚さは、一般には５〜５９μｍ、好ましくは１０〜４５μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍ（特に２０〜３５μｍ）程度である。厚さが過大であると、加熱処理後の剥離時に凝集破壊が生じて粘着剤が被着体に残存し、被着体が汚染されやすくなる。一方、粘着剤の厚さが過小では、加熱処理による熱膨張性粘着層３の変形度が小さく、接着力が円滑に低下しにくくなったり、添加する熱膨張性微小球の粒径を過度に小さくする必要が生じる。
【００２８】
熱剥離性粘着層３の形成方法としては、例えば、必要に応じて溶媒を用いて粘着剤、熱膨張性微小球を含むコーティング液を調製し、これを中間層２上に直接塗布する方法、適当なセパレータ（剥離紙など）上に前記コーティング液を塗布して熱剥離性粘着層を形成し、これを中間層２上に転写する方法などの何れの方法を採用することもできる。加熱前の熱剥離性粘着層３の平滑性の観点から、後者の転写法がより好ましい。
【００２９】
セパレータ４としては、慣用の剥離紙などを使用できる。セパレータ４は熱剥離性粘着層３の保護材として用いられ、粘着シートを被着体に貼着する際に剥がされる。セパレータ４は必ずしも設けなくてもよい。
【００３０】
本発明の熱剥離性粘着シートは、所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺の（通常、幅広の）セパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回されている形態であってもよい。
【００３１】
なお、熱剥離性粘着層３は基材１の片面のみならず、両面に形成することもできる。熱剥離性粘着層３を基材１の両面に形成する場合には、中間層２を基材１の片面又は両面に介在させることができる。さらに、基材１の一方の面に熱剥離性粘着層３を設け、他方の面に熱膨張性微小球を含まない通常の接着層を設けることもできる。なお、基材と中間層２との間、中間層２と熱剥離性粘着層３との間などに下塗り層、接着剤層などの薄い層を設けてもよい。
【００３２】
本発明の重要な特徴は、基材の一方の面に厚さＡ（μｍ）の中間層と最大粒径Ｃ（μｍ）の熱膨張性微小球を含有する厚さＢ（μｍ）の熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートにおいて、下記式（１）及び（２）の関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満である点にある。
Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍ （１）
０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃ （２）
【００３３】
このような熱剥離性粘着シートによれば、被着体に対する加熱前の優れた接着性と、しなり性を有する被着体（例えば、厚さ３０μｍ程度の半導体シリコンチップ等）や極小の被着体に対する加熱後の良好な剥離性とを両立させることができる。式（１）のように、中間層２と熱剥離性粘着層３との総厚み（Ａ＋Ｂ）を熱膨張性微小球の最大粒径Ｃと同じかそれより大きくすることにより、加熱前の熱剥離性粘着層表面の平滑性を維持でき、被着体に対する良好な接着性を確保できる。Ａ＋ＢがＣより小さい場合には、加熱前の熱剥離性粘着層表面の平滑性が損なわれるため、脆弱な被着体を貼り合わせる際に被着体に割れが生じるなどの不具合を引き起こす。また、中間層２と熱剥離性粘着層３との総厚み（Ａ＋Ｂ）を６０μｍ以下とすることにより、熱膨張性微小球の熱膨張を迅速化できると共に、熱膨張後に熱剥離性粘着層が大きく変形するため、被着体を回収する際のアラインメントを正確にすることができる。
【００３４】
また、式（２）のように、熱剥離性粘着層３の厚さＢを熱膨張性微小球の最大粒径Ｃの０．２５倍から０．８倍の範囲に調整することにより、しなり性を有する極薄の被着体や極小の被着体に対して、良好な熱剥離性を発現する。Ｂが０．８Ｃを超えると、加熱後の熱剥離性粘着層の表面粗さが大きくなり、しなり性のある被着体の場合には、粘着層表面の凹凸に追従し、良好な剥離性が得られない。一方で、Ｂが０．２５Ｃを下回ると、加熱後に、熱剥離性粘着層と被着体との間での接触面積の低下が起こらず、剥離不良となる。
【００３５】
加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、被着体の剥離性が劣り、被着体を効率よく剥離回収することができない。加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力は、例えば、熱剥離性粘着層の厚み、熱剥離性粘着層を構成する粘着剤や添加剤（架橋剤、粘着付与剤等）の種類や量、熱膨張性微小球の種類や量などにより調整できる。
【００３６】
さらに、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａが５μｍ以下、特に４．５μｍ以下、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の最大高低差Ｒｍａｘが２５μｍ以下、特に２３μｍ以下であると、しなり性のある被着体においても、熱処理後の熱剥離性粘着層の凹凸への追従を大幅に抑制することができる。前記加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａ及び最大高低差Ｒｍａｘは、熱剥離性粘着層の厚さと該粘着層に添加する熱膨張性微小球の粒径等を適宜選択することにより調整できる。
【００３７】
本発明の被着体回収方法では、熱剥離性粘着層上に被着体が載置された前記熱剥離性粘着シートの基材側（粘着層が形成されていない側）または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収する。被着体としては、例えば、半導体部品（半導体ウエハ、チップ等）、電子部品（セラミックコンデンサ、発振子等）などが使用される。
【００３８】
加熱処理は、通常、基材の粘着層が形成されていない面、または被着体に熱源を接触させることにより行われる。熱は基材または被着体から熱剥離性粘着層に伝導し、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球が膨張し、これに伴って該粘着層が膨張変形し、接着力が低下ないし喪失する。熱源としては、ホットプレート、ドライヤー、赤外線等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。加熱条件としては、被着体の種類や面積によって適宜選択できるが、熱膨張性微小球の膨張開始温度よりも５０℃以上高温で加熱することが好ましい。このようにすると、例えば、厚さ３０μｍの８インチシリコンウエハの場合、３秒以内で円滑に剥離することができる。なお、被着体は一括で剥離してもよく、また熱剥離性粘着層上に配列した個々の部品を一つずつ加熱剥離してもよい。剥離回収の方法は特に限定されず、吸着コレットを用いる方法等の慣用の方法を採用できる。
【実施例】
【００３９】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
厚さ２５μｍのポリイミドフィルム基材（商品名「カプトンＨ１００」、デュポンケミカル製、Ｔｇ３００℃以上）上に、アクリルポリマーＡ［２−エチルヘキシルアクリレート／エチルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（重量比：５０／５０／４）共重合体］１００重量部、イソシアネート系架橋剤［商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製］３重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ２５μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、熱膨張性微小球Ａ［商品名「マツモトマイクロスフェアＦ−３０１Ｄ」、松本油脂製薬（株）製；膨張開始温度９０℃、メディアン径１１．５μｍ、最大粒径４２μｍ］４０重量部、イソシアネート系架橋剤［商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製］４重量部、可塑剤［商品名「モノサイザーＷ−７００」、大日本インキ（株）製］１０重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＡを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３０μｍであり、粘着シートの総厚みは８０μｍである。
【００４１】
実施例２
厚さ２５μｍのポリイミド基材の代わりに、厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材（Ｔｇ６８℃）を使用した以外は実施例１と同様の操作を行い、総厚み９３μｍの熱剥離性粘着シートＢを得た。
【００４２】
比較例１
厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、実施例１と同じアクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤３重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ１３μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じ熱膨張性微小球Ａ３０重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤３．５重量部、ロジンエステル系粘着付与剤４重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＣを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３７μｍであり、粘着シートの総厚みは８８μｍである。
【００４３】
比較例２
厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート基材上に、実施例１と同じアクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤１重量部を含むトルエン溶液を、塗布、乾燥して、厚さ１３μｍの中間層を形成した。
別途、シリコーン離型処理されたポリエステルフィルム上に、前記アクリルポリマーＡ１００重量部、実施例１と同じ熱膨張性微小球Ａ３０重量部、実施例１と同じイソシアネート系架橋剤２重量部、テルペンフェノール系粘着付与剤２０重量部を含むトルエン溶液を塗布、乾燥して、セパレータ付き熱剥離性粘着層を作製し、これを前記中間層付き基材の中間層側に貼り合わせて、熱剥離性粘着シートＤを得た。熱剥離性粘着層の厚さは３７μｍであり、粘着シートの総厚みは８８μｍである。
【００４４】
評価試験
実施例及び比較例で得られた熱剥離性粘着シートの加熱前及び加熱後の粘着力、該粘着シートの加熱後の粘着層の表面粗さ（中心線平均粗さ及び最大高低差）、並びに加熱剥離性を以下の方法により測定、評価した。結果を表１に示す。
【００４５】
（粘着力）
幅２０ｍｍの熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層に、幅３０ｍｍ、厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り付け、そのポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離する際の荷重を測定した（加熱前の粘着力）。なお、ポリエチレンテレフタレートフィルムの貼付けは、２ｋｇｆゴムローラーを使用し、貼付け速度３００ｍｍ／ｍｉｎで１往復させて行った。
また、粘着シートを１００℃のホットプレート上で１分間加熱した後、上記と同様にして、加熱後の粘着力を測定した。
【００４６】
（表面粗さ）
１００℃のホットプレート上で１分間加熱処理した熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層表面に、シリコーン樹脂（商品名「♯６８１０」、東レダウコーニング製）を滴下し、真空脱泡後、８５℃の熱風乾燥機中で３０分間プレキュアし、熱剥離性粘着シートを剥離した後に、シリコーン樹脂を１５０℃の熱風乾燥機中で３０分間本キュアして、加熱処理後の熱剥離性粘着層表面のレプリカを得た。そのレプリカの表面粗さ（中心線平均粗さＲａ、最大高低差Ｒｍａｘ）を、表面粗さ測定器（商品名「Ｐ−１１」、Ｔｅｎｃｏｒ製）を使用して測定した。
【００４７】
（加熱剥離性）
熱剥離性粘着シートの熱剥離性粘着層表面に、１ｍｍ×１ｍｍ角、厚さ３０μｍのシリコンチップを貼り付け、同サイズのマイクロヒーター（温度１８０℃及び３００℃）で、基材側から加熱して熱剥離性粘着層を発泡させ、吸着コレットでシリコンチップをピックアップし、ピックアップ成功率を求めた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
（評価結果）
表１に示されるように、本発明に相当する実施例１及び２の熱剥離性粘着シートは良好な加熱剥離性を示すのに対し、熱剥離性粘着層の厚さＢが、０．８×熱膨張性微小球の最大粒径Ｃより大きい比較例１及び２の熱剥離性粘着シートでは、ピックアップできないチップが多かった。また、基材としてポリイミドを使用した実施例１の熱剥離性粘着シートでは、３００℃で加熱することができ、非常に高速でチップのピックアップを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の熱剥離性粘着シートの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 基材
２ 中間層
３ 熱剥離性粘着層
４ セパレータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする熱剥離性粘着シート。
【請求項２】
加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａが５μｍ以下である請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項３】
加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の最大高低差Ｒｍａｘが２５μｍ以下である請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項４】
ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用した請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項５】
所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺のセパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回されている請求項１〜４の何れかの項に記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項６】
熱剥離性粘着層上に被着体が載置された請求項１〜４の何れかの項に記載の熱剥離性粘着シートの基材側または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収することを特徴とする被着体回収方法。
【請求項７】
被着体が半導体部品または電子部品である請求項６記載の被着体回収方法。
【請求項１】
基材の一方の面に厚さＡの中間層と最大粒径Ｃの熱膨張性微小球を含有する厚さＢの熱剥離性粘着層とがこの順で積層された熱剥離性粘着シートであって、Ｃ≦（Ａ＋Ｂ）≦６０μｍおよび０．２５Ｃ≦Ｂ≦０．８Ｃの関係を満足し、且つ加熱処理後の熱剥離性粘着層の粘着力が０．１Ｎ／２０ｍｍ未満であることを特徴とする熱剥離性粘着シート。
【請求項２】
加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の中心線平均粗さＲａが５μｍ以下である請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項３】
加熱処理後の熱剥離性粘着層表面の最大高低差Ｒｍａｘが２５μｍ以下である請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項４】
ガラス転移温度（Ｔｇ）が６０℃以上且つ厚さが５０μｍ以下である基材を使用した請求項１記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項５】
所定形状に予め切断加工された基材、中間層及び熱剥離性粘着層とからなるシートが長尺のセパレータ上に、前記熱剥離性粘着層がセパレータ表面に接する状態で配列され、且つロール状に巻回されている請求項１〜４の何れかの項に記載の熱剥離性粘着シート。
【請求項６】
熱剥離性粘着層上に被着体が載置された請求項１〜４の何れかの項に記載の熱剥離性粘着シートの基材側または被着体側から加熱を施して、熱剥離性粘着層中の熱膨張性微小球を膨張させた後、前記被着体を剥離回収することを特徴とする被着体回収方法。
【請求項７】
被着体が半導体部品または電子部品である請求項６記載の被着体回収方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１１５２７３（Ｐ２００８−１１５２７３Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９９７３８（Ｐ２００６−２９９７３８）
【出願日】平成１８年１１月４日（２００６．１１．４）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月４日（２００６．１１．４）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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