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WO2020071386A1 - 耐熱離型シート及び熱圧着方法 - Google Patents

耐熱離型シート及び熱圧着方法

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Publication number
WO2020071386A1
WO2020071386A1 PCT/JP2019/038802 JP2019038802W WO2020071386A1 WO 2020071386 A1 WO2020071386 A1 WO 2020071386A1 JP 2019038802 W JP2019038802 W JP 2019038802W WO 2020071386 A1 WO2020071386 A1 WO 2020071386A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
ptfe
resistant release
release sheet
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/038802
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
府統 秋葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to EP19869353.3A priority Critical patent/EP3862160A4/en
Priority to KR1020217012577A priority patent/KR102857329B1/ko
Priority to CN201980065276.9A priority patent/CN112789149B/zh
Priority to US17/280,557 priority patent/US20220001582A1/en
Publication of WO2020071386A1 publication Critical patent/WO2020071386A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18—Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
    • H10W72/07141—
    • H10W72/07332—
    • H10W72/325—
    • H10W72/352—
    • H10W72/354—

Definitions

  • the present invention relates to a heat-resistant release sheet and a thermocompression bonding method using the same.
  • thermocompression bonding method has been adopted for manufacturing semiconductor chips and flip-chip mounting using underfills such as NCF (Non-Conductive @ Film) and NCP (Non-Conductive @ Paste), and for manufacturing printed circuit boards (PCBs).
  • underfills such as NCF (Non-Conductive @ Film) and NCP (Non-Conductive @ Paste), and for manufacturing printed circuit boards (PCBs).
  • the technique of thermocompression bonding is also used for connection between a PCB and an electronic component using an anisotropic conductive film (ACF).
  • a thermocompression head which is a heat source and a pressure source, is generally used for thermocompression of an object to be crimped.
  • a heat-resistant release sheet is usually arranged between the pressure-pressing target and the hot-pressing head.
  • Patent Document 1 discloses a polyimide film that is not a heat-resistant release sheet itself but is used by being disposed between an object to be pressed and a hot press head.
  • Polyimide is known as a resin having excellent heat resistance.
  • the use of the polyimide film for the heat-resistant release sheet makes it possible to increase the thermocompression bonding temperature, which is expected to improve the manufacturing efficiency and the mounting efficiency of the semiconductor chip.
  • An object of the present invention is to provide a heat-resistant release sheet that can more reliably respond to a request for a reduction in work time.
  • the present invention A heat-resistant mold that is disposed between the crimping target and the hot pressurizing head during thermocompression bonding of the crimping target by the hot pressurizing head, and prevents heat and pressure between the crimping target and the hot pressurizing head.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the present invention provides A thermocompression bonding method for a compression bonding target using a thermal compression head, In a state where the heat-resistant release sheet is arranged between the heat-pressing head and the object to be pressed, the object to be pressed is thermocompression-bonded by the heat-pressing head, A thermocompression bonding method, wherein the heat-resistant release sheet is the heat-resistant release sheet of the present invention, I will provide a.
  • the PTFE sheet or modified PTFE sheet contained in the heat-resistant release sheet of the present invention has high heat resistance derived from PTFE or modified PTFE. Further, the PTFE sheet and the modified PTFE sheet are superior to the polyimide film in thermal conductivity to the object to be crimped at the time of thermocompression bonding using a thermocompression head. Therefore, according to the heat-resistant release sheet of the present invention, it is possible to more reliably respond to a request for shortening the work time.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of the heat-resistant release sheet of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the thermocompression bonding method using the heat-resistant release sheet of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for evaluating the thermal conductivity to the object to be crimped at the time of thermocompression bonding using a heat press head with respect to the heat-resistant release sheets of Examples and Comparative Examples.
  • Heat-resistant release sheet One example of the heat-resistant release sheet of the present invention is shown in FIG.
  • the heat-resistant release sheet 1 shown in FIG. 1 has a single-layer structure of the PTFE sheet 2.
  • the heat-resistant release sheet 1 has high heat resistance and release properties derived from PTFE contained in the sheet 2.
  • thermocompression bonding step generally, a thermocompression head is arranged on a conveyance path of a crimping object, and thermocompression bonding is performed on the crimping objects conveyed along the path.
  • a strip-shaped heat-resistant release sheet may be supplied by conveyance between the thermocompression head and the crimping target.
  • a new heat-resistant release sheet is usually supplied for each thermocompression bonding. In other words, each time the thermocompression bonding is performed, the heat-resistant release sheet is heated from the room temperature to the thermocompression bonding temperature, and the necessary heat is transmitted to the object.
  • the heat-resistant release sheet 1 including the PTFE sheet 2 is excellent in thermal conductivity to a press-bonding target at the time of thermo-compression using a hot press head. Therefore, according to the heat-resistant release sheet 1, it is possible to more reliably cope with a demand for a reduction in work time in addition to an increase in thermocompression bonding temperature.
  • the PTFE contained in the PTFE sheet 2 preferably satisfies at least one property selected from the following properties (1) to (3), more preferably satisfies at least two properties, and satisfies all properties. More preferred.
  • Heat of crystal fusion (hereinafter simply referred to as “heat of fusion”) evaluated by differential scanning calorimetry (hereinafter, referred to as “DSC”) at a heating rate of 10 ° C./min is 25.0 J / g or more. It is.
  • the heat of fusion may be at least 27.0 J / g, at least 28.0 J / g, at least 29.0 J / g, or even at least 30.0 J / g.
  • the upper limit of the heat of fusion is, for example, 82.0 J / g or less, and may be 70.0 J / g or less.
  • the heat resistance of the heat-resistant release sheet 1 can be further improved while maintaining excellent thermal conductivity.
  • the heat of fusion of PTFE can be determined from the peak area of the “endothermic peak based on PTFE crystal melting” measured when the temperature of PTFE is raised at a constant rate using DSC.
  • the temperature rise of the PTFE when evaluating the heat of fusion is performed, for example, from room temperature to 370 ° C.
  • the PTFE contained in the PTFE sheet 2 is preferably baked PTFE. In this case, an endothermic peak based on crystal melting usually appears in a temperature range of 250 to 340 ° C.
  • Characteristic (2) Crystallinity is 33.0% or more.
  • the crystallinity may be 34.0% or more, 35.0% or more, or even 36.0% or more.
  • the upper limit of the crystallinity is, for example, 100.0% or less, and may be 85.4% or less.
  • the degree of crystallinity of PTFE can be determined by dividing the measured value of the heat of fusion by the theoretical value of the heat of crystal fusion assumed to have a perfect crystal of PTFE.
  • the PTFE contained in the PTFE sheet 2 is typically baked PTFE, and in this case, the theoretical value is 82.0 J / g.
  • Characteristic (3) The peak temperature of the above-mentioned “endothermic peak due to PTFE crystal melting” (hereinafter referred to as “peak temperature”) is 325.0 ° C. or more.
  • the peak temperature may be 326.0 ° C. or higher, or even 327.0 ° C. or higher.
  • the upper limit of the peak temperature is, for example, 350.0 ° C. or less.
  • the heat of fusion, crystallinity and peak temperature of PTFE vary depending on, for example, the molecular weight of PTFE, molecular weight distribution, heat history including calcination, polymerization method and polymerization history.
  • the thickness of the PTFE sheet 2 is, for example, 1 to 50 ⁇ m, and may be 5 to 40 ⁇ m, 10 to 35 ⁇ m, 20 to 35 ⁇ m, or even 25 to 35 ⁇ m.
  • the PTFE sheet 2 is preferably a baked PTFE sheet containing baked PTFE.
  • firing PTFE means heating PTFE obtained by polymerization to a temperature higher than its melting point (327 ° C.), for example, 340 to 380 ° C.
  • the PTFE sheet 2 is preferably a non-porous layer.
  • the PTFE sheet 2 may be an impermeable layer that does not transmit a fluid such as water in the thickness direction based on the high liquid repellency (water repellency and oil repellency) of PTFE.
  • the PTFE sheet 2 may be an insulating layer (non-conductive layer) based on the high insulating property of PTFE.
  • the shape of the PTFE sheet 2 is, for example, a polygon including a square and a rectangle, a circle, an ellipse, and a band. The corners of the polygon may be rounded. However, the shape of the PTFE sheet 2 is not limited to these examples.
  • the PTFE sheet 2 may be a modified PTFE sheet.
  • the modified PTFE sheet may have any of the various properties described in the description of the PTFE sheet 2 in addition to the above properties (1) to (3).
  • Modified PTFE is a copolymer of TFE and a modified comonomer. In order to be classified as modified PTFE, the content of TFE units in the copolymer needs to be 99% by mass or more.
  • the modified PTFE is, for example, a copolymer of TFE and at least one modified comonomer selected from ethylene, perfluoroalkyl vinyl ether and hexafluoropropylene.
  • the heat of fusion, the crystallinity and the peak temperature of the modified PTFE are, for example, the molecular weight of the modified PTFE, the molecular weight distribution, the heat history including calcination, the polymerization method and the history of polymerization, and the constitutional units that are copolymerization components with TFE units. Varies depending on the type and content.
  • the thickness of the heat-resistant release sheet 1 is, for example, 1 to 50 ⁇ m, and may be 5 to 40 ⁇ m, 10 to 35 ⁇ m, 20 to 35 ⁇ m, or even 25 to 35 ⁇ m.
  • the tensile strength of the heat-resistant release sheet 1 is, for example, 30.0 MPa or more, 33.0 MPa or more, 34.0 MPa or more, 36.0 MPa or more, 40.0 MPa or more, 45.0 MPa or more, 50.0 MPa or more, 55.0 MPa or more. It may be 0 MPa or more, and further may be 60.0 MPa or more.
  • the upper limit of the tensile strength is, for example, 100 MPa or less. According to the heat-resistant release sheet 1 having a tensile strength in these ranges, particularly the heat-resistant release sheet 1 having a tensile strength of 50.0 MPa or more, the supply by transport between the hot press head and the object to be pressed. Can be performed more reliably and stably.
  • the maximum tensile elongation of the heat-resistant release sheet 1 is, for example, 380% or less, 360% or less, 340% or less, 320% or less, 300% or less, 250% or less, 200% or less, 150% or less, and further 130%. It may be as follows.
  • the lower limit of the maximum tensile elongation is, for example, 30% or more. According to the heat-resistant release sheet 1 having the maximum tensile elongation in these ranges, particularly the heat-resistant release sheet 1 having a maximum tensile elongation of 150% or less, the heat-release sheet 1 is conveyed between the hot press head and the object to be pressed.
  • the sheet 1 When the heat-resistant release sheet 1 is supplied, when the heat-pressing head and / or the object to be press-bonded and the heat-resistant release sheet 1 are partially joined, the sheet 1 follows these members by elongation. Can be suppressed. In other words, the releasability of the heat-resistant release sheet 1 from the heat-pressing head and / or the object to be pressed can be further improved.
  • the heat-resistant release sheet 1 preferably has a single-layer structure of the PTFE sheet 2.
  • the shape of the heat-resistant release sheet 1 is, for example, a polygon including a square and a rectangle, a circle, an ellipse, and a band. The corners of the polygon may be rounded. However, the shape of the heat-resistant release sheet 1 is not limited to these examples.
  • the polygonal, circular and elliptical heat-resistant release sheets 1 can be distributed as single sheets, and the belt-shaped heat-resistant release sheets 1 can be distributed as rolls wound around a core. is there.
  • the width of the belt-shaped heat-resistant release sheet 1 and the width of the wound body around which the belt-shaped heat-resistant release sheet 1 is wound can be freely set.
  • the heat-resistant release sheet 1 can be manufactured, for example, by the following method.
  • PTFE powder (molding powder) is introduced into a mold, and a predetermined pressure is applied to the powder in the mold for a predetermined time to perform preliminary molding.
  • Preforming can be performed at room temperature. It is preferable that the shape of the internal space of the mold is a cylindrical shape in order to enable cutting by a cutting lathe described later. In this case, a cylindrical preform and a PTFE block can be obtained.
  • the obtained preform is taken out of the mold and fired at a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE (327 ° C.) for a predetermined time to obtain a PTFE block.
  • a PTFE sheet 2 which is a cut sheet (skive sheet) is obtained.
  • the obtained PTFE sheet 2 may be used as it is as the heat-resistant release sheet 1 or may be used as the heat-resistant release sheet 1 after undergoing a predetermined treatment or lamination of other layers.
  • a cutting lathe that continuously cuts the surface while rotating the block can be used, and the PTFE sheet 2 and the heat-resistant release sheet 1 can be formed efficiently.
  • the thickness of the PTFE sheet 2 and the heat-resistant release sheet 1 to be formed can be relatively easily controlled, and the belt-shaped PTFE sheet 2 and the heat-resistant release sheet 1 can be formed.
  • a modified PTFE sheet can be formed by the above method.
  • the heat-resistant release sheet 1 may be manufactured by the following method.
  • a base sheet to be coated with the PTFE dispersion is prepared.
  • the base sheet is composed of, for example, resin, metal, paper, and a composite material thereof.
  • the surface of the base sheet to which the PTFE dispersion is applied may be subjected to a release treatment for facilitating separation of the PTFE sheet 2 from the base sheet.
  • a known method can be applied to the peeling treatment.
  • a coating film of the PTFE dispersion is formed on the surface of the base sheet.
  • Various known coaters can be used for coating the PTFE dispersion.
  • the PTFE dispersion may be applied to the surface of the substrate sheet by immersing the substrate sheet in the PTFE dispersion.
  • a PTFE sheet is formed by drying and baking from the coating film of the PTFE dispersion formed on the surface of the base sheet.
  • the formed PTFE sheet is peeled from the base sheet to obtain a PTFE sheet 2 which is a cast sheet.
  • the obtained PTFE sheet 2 may be used as it is as the heat-resistant release sheet 1 or may be used as the heat-resistant release sheet 1 after undergoing a predetermined treatment or lamination of other layers.
  • the thickness of the PTFE sheet 2 and the heat-resistant release sheet 1 to be formed can be controlled by the application thickness and / or the number of application of the PTFE dispersion to the base sheet.
  • a modified PTFE sheet can be formed by the above method.
  • the PTFE sheet 2 may be stretched and / or rolled.
  • the heat-resistant release sheet 1 is disposed between the hot-pressing head 21 and the crimping target 22 during the thermocompression bonding of the crimping target 22 by the hot-pressing head 21 to prevent the both from sticking.
  • the heat-resistant release sheet 1 has excellent release properties. According to the heat-resistant release sheet 1, it is possible to prevent the sheet 1 from being fixed to the heat-pressing head 21 and / or the object 22 to be pressed (heat-fixed) due to the heat during the thermocompression bonding.
  • the heat-resistant release sheet 1 may be supplied and arranged between the hot press head 21 and the press-bonding object 22 by conveyance.
  • the heat-resistant release sheet 1 supplied and arranged by conveyance is, for example, in a belt shape.
  • the crimping target 22 is, for example, a semiconductor chip, a PCB, or an electronic component.
  • the heat-resistant release sheet 1 can be used, for example, for manufacturing semiconductor chips by thermocompression bonding and flip-chip mounting, manufacturing PCBs, and connecting electronic components.
  • the object 22 can be thermocompression-bonded using the heat-resistant release sheet 1 of the present invention.
  • the thermocompression bonding method is a thermocompression bonding method for the crimping target 22 by the thermocompression head 21.
  • the pressing object 22 is thermocompression-bonded by the pressing head 21.
  • the heat-resistant release sheet 1 can be supplied and arranged between the heat-pressing head 21 and the object 22 by, for example, transportation.
  • thermocompression bonding A thermocompression bonded article can be manufactured using the heat-resistant release sheet 1 of the present invention.
  • the thermocompression bonding of the crimping object 22 using the thermocompression head 21 is performed with the heat-resistant release sheet 1 disposed between the thermocompression head 21 and the crimping object 22.
  • thermocompression-bonded product that is a thermocompression-bonded body of the crimping target 22.
  • thermocompression bonding are PCBs and electronic components.
  • the heat-resistant release sheets of Examples 1 to 6 having a single-layer structure of a PTFE sheet or a modified PTFE sheet, and a single-layer structure of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (hereinafter, referred to as “PFA”) sheet
  • PFA tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer
  • each of the above determined heats of fusion was divided by the theoretical value of the heat of crystal fusion (82.0 J / g) of the calcined PTFE to obtain PTFE, modified PTFE (Examples 1 to 6) and PFA (Comparative Example 1). The crystallinity of each was determined.
  • the tensile strength (tensile breaking strength) and the maximum tensile elongation were determined by a tensile test using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-I).
  • the tensile direction was the longitudinal direction (MD direction) of the heat-resistant release sheet.
  • the shape of the test piece was a dumbbell No. 1 shape specified in JIS K6251: 1993.
  • the measurement conditions were a measurement temperature of 25 ° C., a distance between the marked lines of the test piece of 40 mm, a distance between the chucks of 70 mm, and a tensile speed of 200 mm / min.
  • the maximum tensile elongation was calculated from the distance between the marked lines before the test and the distance between the marked lines at break.
  • thermocompression bonding The releasability at the time of thermocompression bonding was evaluated as follows.
  • a semiconductor chip (size: 7.3 mm ⁇ 7.3 mm, thickness: 7.3 mm ⁇ 7.3 mm) was placed on a stage of a thermocompression bonding apparatus (manufactured by Toray Engineering, flip chip bonder FC-3000W) equipped with a thermocompression head and a stage. 725 ⁇ m), and a heat-resistant release sheet to be evaluated cut into a size of 75 mm ⁇ 75 mm was further placed on the semiconductor chip.
  • the heat-resistant release sheet was arranged such that the semiconductor chip was located substantially at the center of the heat-resistant release sheet when viewed from a direction perpendicular to the stage arrangement surface.
  • the set temperature of the stage was 120 ° C.
  • the temperature of the head is increased to 300 ° C., and a thermal compression test is performed for a pressure time of 10 seconds.
  • a thermal compression test is performed for a pressure time of 10 seconds.
  • thermocompression bonding The thermal conductivity during thermocompression bonding was evaluated as follows. A specific evaluation method will be described with reference to FIG.
  • a silicon substrate 52 (thickness: 360 ⁇ m) is placed on a stage 51 of a thermocompression bonding apparatus (a flip-chip bonder FC-3000W, manufactured by Toray Engineering) having a thermocompression head 57 and a stage 51. ), An adhesive sheet 53 (EM-350ZT-P, 60 ⁇ m thick, manufactured by Nitto Denko) assuming NCF, and a semiconductor chip 54 (size 7.3 mm ⁇ 7.3 mm, thickness 725 ⁇ m) were arranged in this order. A thermocouple 55 for measuring the maximum temperature of the adhesive sheet 53 during the thermocompression bonding test was embedded in the adhesive sheet 53.
  • thermocouple 55 was arranged such that the measurement unit at the tip was located substantially at the center of the adhesive sheet 53 when viewed from a direction perpendicular to the arrangement surface of the stage 51.
  • a heat-resistant release sheet 56 to be evaluated cut into a size of 150 mm ⁇ 150 mm was arranged on the semiconductor chip 54.
  • the heat-resistant release sheet 56 was arranged such that the semiconductor chip 54 was positioned substantially at the center of the heat-resistant release sheet 56 when viewed from a direction perpendicular to the arrangement surface of the stage 51.
  • the set temperature of the stage 51 was 120 ° C.
  • the temperature of the head is raised to 280 ° C.
  • thermocompression test is performed for a pressurizing time of 10 seconds.
  • the maximum temperature reached by the adhesive sheet 53 was measured by a thermocouple 55.
  • the thermal conductivity of the heat-resistant release sheet during thermocompression bonding using a thermocompression head was evaluated based on the measured maximum temperature.
  • the heat resistance was evaluated by pressing the tip of a soldering iron set at 280 ° C, 290 ° C or 300 ° C. Specifically, when the tip of the soldering iron set at each of the above temperatures is pressed against the surface of the heat-resistant release sheet to be evaluated for 10 seconds, and the surface of the heat-resistant release sheet is not melted by the heat of the soldering iron. Was determined to be excellent in heat resistance (O), and when melted, was determined to be inadequate in heat resistance (X).
  • Example 1 PTFE powder (Polyflon PTFE M-18, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was introduced into a cylindrical mold and preformed at a temperature of 23 ° C., a pressure of 8.5 MPa, and a pressure application time of 1 hour. Next, the formed preform was taken out of the mold and fired at 370 ° C. for 24 hours to obtain a cylindrical PTFE block having a height of 300 mm and an outer diameter of 470 mm. Next, the obtained PTFE block was cut by a cutting lathe to produce a PTFE sheet having a thickness of 30 ⁇ m, which was used as a heat-resistant release sheet of Example 1.
  • PTFE powder Polyflon PTFE M-18, manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • Example 2 A 30 ⁇ m-thick modified PTFE sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that a modified PTFE powder (manufactured by 3M, Dyneon TFM modified PTFE TFM1700, content of TFE unit: 99% by mass or more) was used instead of the PTFE powder. This was used as the heat-resistant release sheet of Example 2.
  • a modified PTFE powder manufactured by 3M, Dyneon TFM modified PTFE TFM1700, content of TFE unit: 99% by mass or more
  • the base sheet was heated in a heating furnace set at 100 ° C. to dry the coating film, and then further heated in a heating furnace set at 380 ° C. to fire the dried film.
  • the immersion of the base sheet in the PTFE dispersion, and the drying and baking after the immersion were continuously performed while the base sheet was roll-transported at a speed of 0.7 m / min.
  • immersion in the PTFE dispersion, and subsequent drying and firing were repeated again to form a 30- ⁇ m-thick PTFE sheet on the base sheet.
  • the formed PTFE sheet was peeled off from the substrate sheet, and this was used as a heat-resistant release sheet of Example 3.
  • Example 4 The PTFE block produced in Example 1 was cut by a cutting lathe to obtain a PTFE cut film having a thickness of 50 ⁇ m. Next, the obtained cut film was rolled by a roll rolling device having a pair of metal rolls maintained at 170 ° C. to produce a PTFE sheet having a thickness of 30 ⁇ m, which was used as a heat-resistant release sheet of Example 4. .
  • Example 5 The heat-resistant release sheet of Example 5 was prepared in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the PTFE sheet formed on the base material sheet was 5 ⁇ m, and this was peeled off from the base material sheet to obtain a heat-resistant release sheet. Obtained.
  • Example 6 The heat-resistant release sheet of Example 6 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the thickness of the PTFE sheet formed on the base material sheet was 10 ⁇ m, and this was peeled off from the base material sheet to obtain a heat-resistant release sheet. Obtained.
  • Comparative Example 1 As the heat-resistant release sheet of Comparative Example 1, a PFA sheet (manufactured by Daikin Industries, Neoflon PFA AF-0025, content of perfluoroalkoxyethylene unit of 1% by mass or more) having a thickness of 25 ⁇ m was prepared.
  • Comparative Example 2 As a heat-resistant release sheet of Comparative Example 2, a polyimide sheet (manufactured by Dupont Toray, Kapton 100H) having a thickness of 25 ⁇ m was prepared.
  • Table 1 shows the evaluation results of the characteristics of the heat-resistant release sheets of Examples and Comparative Examples.
  • the thermal conductivity (maximum temperature reached) of Comparative Example 1 could not be measured because the heat-resistant release sheet was melted.
  • the heat-resistant release sheet of the present invention can be used to prevent adhesion between the heat-pressing head and the object to be press-fitted when the object is pressed by the hot-pressing head.
  • the thermocompression bonding using the heat-resistant release sheet of the present invention can be applied to, for example, the production of semiconductor chips and flip-chip mounting, the production of PCBs, and the connection of electronic components.

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Abstract

本開示の耐熱離型シートは、熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着時に圧着対象物と熱加圧ヘッドとの間に配置されて、圧着対象物と熱加圧ヘッドとの固着を防ぐためのシートであって、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又は変性ＰＴＦＥのシートを含む。ただし、変性ＰＴＦＥにおけるテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）単位の含有率は９９質量％以上である。本開示の耐熱離型シートによれば、熱圧着に要する時間（ワークタイム）の短縮の要求に対してもより確実に対応できる。

Description

耐熱離型シート及び熱圧着方法
　本発明は、耐熱離型シート及びこれを用いた熱圧着方法に関する。
　ＮＣＦ（Non-Conductive Film）及びＮＣＰ（Non-Conductive Paste）等のアンダーフィルを用いた半導体チップの製造及びフリップチップ実装、並びにプリント回路基板（ＰＣＢ）の製造に、熱圧着の手法が採用されている。熱圧着の手法は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いたＰＣＢと電子部品との接続等にも利用される。圧着対象物の熱圧着には、熱源及び圧力源である熱加圧ヘッドが一般に使用される。熱圧着時における圧着対象物と熱加圧ヘッドとの固着を防ぐために、圧着対象物と熱加圧ヘッドとの間には、通常、耐熱離型シートが配置される。
　特許文献１には、耐熱離型シートそのものではないが、圧着対象物と熱加圧ヘッドとの間に配置されて使用されるポリイミドフィルムが開示されている。
特開２０１４－９１７６３号公報
　ポリイミドは、耐熱性に優れた樹脂として知られている。耐熱離型シートへのポリイミドフィルムの使用によって熱圧着温度を高めることが可能となり、これにより、半導体チップの製造効率及び実装効率の向上が期待される。しかし、上記効率のさらなる向上のためには、熱圧着に要する時間（ワークタイム）の短縮が必要である。本発明者らの検討によれば、ポリイミドフィルムを耐熱離型シートに使用した場合、ワークタイムの短縮に対して十分な対応が難しいことが判明した。
　本発明の目的は、ワークタイムの短縮の要求に対してもより確実に対応できる耐熱離型シートの提供にある。
　本発明は、
　熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着時に前記圧着対象物と前記熱加圧ヘッドとの間に配置されて、前記圧着対象物と前記熱加圧ヘッドとの固着を防ぐための耐熱離型シートであって、
　ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」と記載）又は変性ＰＴＦＥのシートを含む耐熱離型シート、
　を提供する。
　ただし、前記変性ＰＴＦＥにおけるテトラフルオロエチレン（以下、「ＴＦＥ」と記載する）単位の含有率は９９質量％以上である。
　別の側面から、本発明は、
　熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着方法であって、
　前記熱加圧ヘッドと前記圧着対象物との間に耐熱離型シートを配置した状態で、前記熱加圧ヘッドにより前記圧着対象物を熱圧着し、
　前記耐熱離型シートが、上記本発明の耐熱離型シートである熱圧着方法、
　を提供する。
　本発明の耐熱離型シートに含まれるＰＴＦＥシート又は変性ＰＴＦＥシートは、ＰＴＦＥ又は変性ＰＴＦＥに由来する高い耐熱性を有している。また、ＰＴＦＥシート及び変性ＰＴＦＥシートは、ポリイミドフィルムに比べて、熱加圧ヘッドを用いた熱圧着時における圧着対象物への熱伝導性に優れている。したがって、本発明の耐熱離型シートによれば、ワークタイムの短縮の要求に対してもより確実な対応が可能となる。
図１は、本発明の耐熱離型シートの一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の耐熱離型シートを用いた熱圧着方法の一例を説明するための模式図である。 図３は、実施例及び比較例の耐熱離型シートについて、熱加圧ヘッドを用いた熱圧着時における圧着対象物への熱伝導性を評価する方法を説明するための模式図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　［耐熱離型シート］
　本発明の耐熱離型シートの一例を図１に示す。図１に示す耐熱離型シート１は、ＰＴＦＥシート２から構成される。図１の耐熱離型シート１は、ＰＴＦＥシート２の単層構造を有している。耐熱離型シート１は、シート２に含まれるＰＴＦＥに由来する高い耐熱性及び離型性を有している。
　工業的な熱圧着工程では、一般に、圧着対象物の搬送経路に熱加圧ヘッドを配置し、当該経路を搬送されてくる圧着対象物を順次、熱圧着する。この熱圧着工程において、帯状の耐熱離型シートが、熱加圧ヘッドと圧着対象物との間に搬送により供給されることがある。この場合、１回の熱圧着ごとに新たな耐熱離型シートが供給されることが通常である。言い換えると、毎回の熱圧着ごとに、常温から熱圧着温度にまで耐熱離型シートが加熱されて、必要な熱が圧着対象物に伝えられる。このため、耐熱離型シートが持つ熱伝導性の僅かな差がワークタイムに与える影響は大きい。また、熱圧着温度が上昇するにつれて、この影響はさらに大きくなる。しかし、ＰＴＦＥシート２を含む耐熱離型シート１は、熱加圧ヘッドを用いた熱圧着時における圧着対象物への熱伝導性に優れている。したがって、耐熱離型シート１によれば、熱圧着温度の上昇に加えて、ワークタイムの短縮の要求に対してもより確実な対応が可能となる。
　ＰＴＦＥシート２に含まれるＰＴＦＥは、以下の特性（１）～（３）から選ばれる少なくとも１つの特性を満たすことが好ましく、少なくとも２つの特性を満たすことがより好ましく、全ての特性を満たすことがさらに好ましい。
　特性（１）：昇温速度１０℃／分の示差走査熱量測定（以下、「ＤＳＣ」と記載）により評価した結晶融解熱量（以下、単に「融解熱量」と記載）が２５．０Ｊ／ｇ以上である。融解熱量は、２７．０Ｊ／ｇ以上、２８．０Ｊ／ｇ以上、２９．０Ｊ／ｇ以上、さらには３０．０Ｊ／ｇ以上であってもよい。融解熱量の上限は、例えば８２．０Ｊ／ｇ以下であり、７０．０Ｊ／ｇ以下であってもよい。ＰＴＦＥが特性（１）を満たす場合、優れた熱伝導性を保持したまま、耐熱離型シート１の耐熱性をさらに向上できる。なお、ＰＴＦＥの融解熱量は、ＤＳＣを用いて一定の昇温速度でＰＴＦＥを昇温した場合に測定される「ＰＴＦＥの結晶融解に基づく吸熱ピーク」のピーク面積から求めることができる。融解熱量を評価する際のＰＴＦＥの昇温は、例えば、室温から３７０℃まで実施する。ＰＴＦＥシート２に含まれるＰＴＦＥは、好ましくは、焼成を経たＰＴＦＥであり、この場合、結晶融解に基づく吸熱ピークは、通常、２５０～３４０℃の温度域に出現する。
　特性（２）：結晶化度が３３．０％以上である。結晶化度は、３４．０％以上、３５．０％以上、さらには３６．０％以上であってもよい。結晶化度の上限は、例えば１００．０％以下であり、８５．４％以下であってもよい。ＰＴＦＥが特性（２）を満たす場合、優れた熱伝導性を保持したまま、耐熱離型シート１の耐熱性をさらに向上できる。なお、ＰＴＦＥの結晶化度は、上記融解熱量の測定値を、ＰＴＦＥの完全結晶が持つとされる結晶融解熱量の理論値で除して求めることができる。ＰＴＦＥシート２に含まれるＰＴＦＥは、典型的には焼成を経たＰＴＦＥであり、この場合、上記理論値は８２．０Ｊ／ｇとなる。
　特性（３）：上記「ＰＴＦＥの結晶融解に基づく吸熱ピーク」のピーク温度（以下、「ピーク温度」と記載）が３２５．０℃以上である。ピーク温度は、３２６．０℃以上、さらには３２７．０℃以上であってもよい。ピーク温度の上限は、例えば３５０．０℃以下である。ＰＴＦＥが特性（３）を満たす場合、優れた熱伝導性を保持したまま、耐熱離型シート１の耐熱性をさらに向上できる。
　ＰＴＦＥの融解熱量、結晶化度及びピーク温度は、例えば、ＰＴＦＥの分子量、分子量分布、焼成を含む熱履歴、並びに重合方法及び重合の履歴により変化する。
　ＰＴＦＥシート２の厚さは、例えば１～５０μｍであり、５～４０μｍ、１０～３５μｍ、２０～３５μｍ、さらには２５～３５μｍであってもよい。
　ＰＴＦＥシート２は、好ましくは、焼成を経たＰＴＦＥを含む焼成ＰＴＦＥシートである。なお、本明細書においてＰＴＦＥの焼成とは、重合により得たＰＴＦＥをその融点（３２７℃）以上の温度、例えば３４０～３８０℃、に加熱することを意味する。
　ＰＴＦＥシート２は、好ましくは、非多孔質層である。ＰＴＦＥシート２は、ＰＴＦＥの有する高い撥液性（撥水性及び撥油性）に基づいて、水等の流体（fluid）を厚さ方向に透過しない不透性層であってもよい。また、ＰＴＦＥシート２は、ＰＴＦＥの有する高い絶縁性に基づいて、絶縁層（非導電層）であってもよい。
　ＰＴＦＥシート２の形状は、例えば、正方形及び長方形を含む多角形、円形、楕円形、並びに帯状である。多角形の角は丸められていてもよい。ただし、ＰＴＦＥシート２の形状は、これらの例に限定されない。
　ＰＴＦＥシート２は、変性ＰＴＦＥシートであってもよい。変性ＰＴＦＥシートは、上記特性（１）～（３）をはじめ、ＰＴＦＥシート２の説明において述べた各種の特性を任意の組み合わせで有しうる。変性ＰＴＦＥは、ＴＦＥと変性コモノマーとの共重合体である。変性ＰＴＦＥとして分類されるためには、共重合体におけるＴＦＥ単位の含有率は９９質量％以上が必要とされている。変性ＰＴＦＥは、例えば、ＴＦＥと、エチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル及びヘキサフルオロプロピレンから選ばれる少なくとも１種の変性コモノマーとの共重合体である。
　変性ＰＴＦＥの融解熱量、結晶化度及びピーク温度は、例えば、変性ＰＴＦＥの分子量、分子量分布、焼成を含む熱履歴、重合方法及び重合の履歴、並びにＴＦＥ単位との共重合成分である構成単位の種類及び含有率により変化する。
　耐熱離型シート１の厚さは、例えば１～５０μｍであり、５～４０μｍ、１０～３５μｍ、２０～３５μｍ、さらには２５～３５μｍであってもよい。
　耐熱離型シート１の引張強度は、例えば３０．０ＭＰａ以上であり、３３．０ＭＰａ以上、３４．０ＭＰａ以上、３６．０ＭＰａ以上、４０．０ＭＰａ以上、４５．０ＭＰａ以上、５０．０ＭＰａ以上、５５．０ＭＰａ以上、さらには６０．０ＭＰａ以上であってもよい。引張強度の上限は、例えば１００ＭＰａ以下である。これらの範囲の引張強度を有する耐熱離型シート１、特に５０．０ＭＰａ以上の引張強度を有する耐熱離型シート１、によれば、熱加圧ヘッドと圧着対象物との間への搬送による供給をより確実かつ安定して実施できる。
　耐熱離型シート１の最大引張伸びは、例えば３８０％以下であり、３６０％以下、３４０％以下、３２０％以下、３００％以下、２５０％以下、２００％以下、１５０％以下、さらには１３０％以下であってもよい。最大引張伸びの下限は、例えば３０％以上である。これらの範囲の最大引張伸びを有する耐熱離型シート１、特に１５０％以下の最大引張伸びを有する耐熱離型シート１、によれば、熱加圧ヘッドと圧着対象物との間への搬送による耐熱離型シート１の供給時に、熱加圧ヘッド及び／又は圧着対象物と耐熱離型シート１との間に部分的に接合が生じたときにも、伸びによってシート１がこれらの部材に追従することを抑制できる。言い換えると、熱加圧ヘッド及び／又は圧着対象物に対する耐熱離型シート１の離型性をさらに向上できる。
　耐熱離型シート１では、ＰＴＦＥシート２の主面上に他の層が配置されていてもよい。しかし、ワークタイムの短縮の要求に対してさらに確実な対応が可能となることから、ＰＴＦＥシート２の主面上には他の層が配置されていないことが好ましい。即ち、耐熱離型シート１は、ＰＴＦＥシート２の単層構造を有することが好ましい。
　耐熱離型シート１の形状は、例えば、正方形及び長方形を含む多角形、円形、楕円形、並びに帯状である。多角形の角は丸められていてもよい。ただし、耐熱離型シート１の形状は、これらの例に限定されない。多角形、円形及び楕円形の耐熱離型シート１は枚葉としての流通が、帯状の耐熱離型シート１は、巻芯に巻回した巻回体（ロール）としての流通が、それぞれ可能である。帯状である耐熱離型シート１の幅、及び、帯状である耐熱離型シート１を巻回した巻回体の幅は自由に設定できる。
　［耐熱離型シートの製造方法］
　耐熱離型シート１は、例えば、以下の方法により製造できる。
　最初に、ＰＴＦＥ粉末（モールディングパウダー）を金型に導入し、金型内の粉末に対して所定の圧力を所定の時間加えて予備成形する。予備成形は常温で実施できる。金型の内部空間の形状は、後述の切削旋盤による切削を可能とするために円柱状であることが好ましい。この場合、円柱状の予備成形品及びＰＴＦＥブロックを得ることができる。次に、得られた予備成形品を金型から取り出し、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）以上の温度で所定の時間焼成して、ＰＴＦＥブロックを得る。次に、得られたＰＴＦＥブロックを所定の厚さに切削することで、切削シート（スカイブシート）であるＰＴＦＥシート２が得られる。得られたＰＴＦＥシート２は、そのまま耐熱離型シート１として使用しても、所定の処理や他の層の積層等を経た後に耐熱離型シート１として使用してもよい。ＰＴＦＥブロックが円柱状である場合には、ブロックを回転させながら連続的に表面を切削する切削旋盤の利用が可能となり、ＰＴＦＥシート２及び耐熱離型シート１を効率的に形成できる。また、切削旋盤によれば、形成するＰＴＦＥシート２及び耐熱離型シート１の厚さの制御が比較的容易であり、帯状のＰＴＦＥシート２及び耐熱離型シート１も形成できる。また、ＰＴＦＥ粉末に代わって変性ＰＴＦＥ粉末を用いることで、上記方法により、変性ＰＴＦＥシートを形成できる。
　耐熱離型シート１は、以下の方法により製造してもよい。
　最初に、ＰＴＦＥ分散液を表面に塗布する基材シートを準備する。基材シートは、例えば、樹脂、金属、紙及びこれらの複合材料から構成される。基材シートにおけるＰＴＦＥ分散液を塗布する表面には、基材シートからのＰＴＦＥシート２の剥離を容易にするための剥離処理が施されていてもよい。剥離処理には公知の方法を適用できる。次に、基材シートの表面にＰＴＦＥ分散液の塗布膜を形成する。ＰＴＦＥ分散液の塗布には、公知の各種のコーターを使用できる。基材シートをＰＴＦＥ分散液に浸漬することにより、基材シートの表面にＰＴＦＥ分散液を塗布してもよい。次に、基材シートの表面に形成したＰＴＦＥ分散液の塗布膜から、乾燥及び焼成によってＰＴＦＥシートを形成する。次に、形成したＰＴＦＥシートを基材シートから剥離して、キャストシートであるＰＴＦＥシート２を得る。得られたＰＴＦＥシート２は、そのまま耐熱離型シート１として使用しても、所定の処理や他の層の積層等を経た後に耐熱離型シート１として使用してもよい。この方法では、基材シートに対するＰＴＦＥ分散液の塗布厚み及び／又は塗布回数によって、形成するＰＴＦＥシート２及び耐熱離型シート１の厚さを制御できる。なお、ＰＴＦＥ分散液に代わって変性ＰＴＦＥ分散液を用いることで、上記方法により、変性ＰＴＦＥシートを形成できる。
　耐熱離型シート１の引張強度を高めたり、最大引張伸びを抑制するためには、ＰＴＦＥシート２を延伸及び／又は圧延してもよい。
　［耐熱離型シートの使用］
　図２に示すように、耐熱離型シート１は、熱加圧ヘッド２１による圧着対象物２２の熱圧着時に熱加圧ヘッド２１と圧着対象物２２との間に配置して両者の固着を防ぐ耐熱離型シートとして使用できる。耐熱離型シート１は離型性に優れている。耐熱離型シート１によれば、熱圧着時の熱による、熱加圧ヘッド２１及び／又は圧着対象物２２に対する当該シート１の固着（熱固着）を防ぐことができる。
　耐熱離型シート１は、熱加圧ヘッド２１と圧着対象物２２との間に搬送により供給及び配置してもよい。搬送により供給及び配置される耐熱離型シート１は、例えば、帯状である。
　圧着対象物２２は、例えば、半導体チップ、ＰＣＢ、電子部品である。耐熱離型シート１は、例えば、熱圧着による半導体チップの製造及びフリップチップ実装、ＰＣＢの製造、並びに電子部品の接続等に使用できる。
　［熱圧着方法］
　本発明の耐熱離型シート１を用いて圧着対象物２２を熱圧着できる。当該熱圧着方法は、熱加圧ヘッド２１による圧着対象物２２の熱圧着方法であって、熱加圧ヘッド２１と圧着対象物２２との間に耐熱離型シート１を配置した状態で、熱加圧ヘッド２１により圧着対象物２２を熱圧着する。耐熱離型シート１は、例えば搬送により、熱加圧ヘッド２１と圧着対象物２２との間に供給及び配置できる。
　［熱圧着物の製造方法］
　本発明の耐熱離型シート１を用いて熱圧着物を製造できる。当該熱圧着物の製造方法は、熱加圧ヘッド２１と圧着対象物２２との間に耐熱離型シート１を配置した状態で熱加圧ヘッド２１を用いた圧着対象物２２の熱圧着を実施して、圧着対象物２２の熱圧着体である熱圧着物を得る工程、を含む。熱圧着物の例は、ＰＣＢ及び電子部品である。
　以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下の実施例に限定されない。
　最初に、本実施例において作製した耐熱離型シートの評価方法を示す。
　［融解熱量、結晶化度及びピーク温度］
　ＰＴＦＥシート又は変性ＰＴＦＥシートの単層構造を有する実施例１～６の耐熱離型シート、及びテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（以下、「ＰＦＡ」と記載）シートの単層構造を有する比較例１の耐熱離型シートについて、当該シートを構成するフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥ及びＰＦＡ）の融解熱量を、以下の手法により評価した。
　評価対象の耐熱離型シートから、当該シートを構成するフッ素樹脂のサンプルを１０ｍｇ採取した。次に、採取したサンプルをＤＳＣ装置（ＮＥＴＺＳＣＨ製、ＤＳＣ２００Ｆ３）にセットして、室温から４００℃まで昇温速度１０℃／分で昇温したときのＤＳＣ曲線を得た。得られたＤＳＣ曲線の２５０～３４０℃の温度域に出現したフッ素樹脂の結晶融解に基づく吸熱ピークを解析して、フッ素樹脂のピーク温度及び融解熱量を求めた。また、焼成ＰＴＦＥが持つ結晶融解熱量の理論値（８２．０Ｊ／ｇ）により上記求めた各融解熱量を除して、ＰＴＦＥ及び変性ＰＴＦＥ（実施例１～６）並びにＰＦＡ（比較例１）のそれぞれの結晶化度を求めた。
　［引張強度及び最大引張伸び］
　引張強度（引張破断強度）及び最大引張伸びは、引張試験機（島津製作所製、ＡＧ－Ｉ）を用いた引張試験により求めた。引張方向は、耐熱離型シートの長手方向（ＭＤ方向）とした。試験片の形状は、ＪＩＳ　Ｋ６２５１：１９９３に定められたダンベル１号形とした。測定条件は、測定温度２５℃、試験片の標線間距離４０ｍｍ、チャック間距離７０ｍｍ及び引張速度２００ｍｍ／分とした。最大引張伸びは、試験前の上記標線間距離と、破断時の標線間距離とから算出した。
　［熱圧着時の離型性］
　熱圧着時における離型性を以下のように評価した。
　熱加圧ヘッドとステージとを備える熱圧着装置（東レエンジニアリング製、フリップチップボンダーＦＣ－３０００Ｗ）のステージ上に、模擬的な圧着対象物として半導体チップ（サイズ７．３ｍｍ×７．３ｍｍ、厚さ７２５μｍ）を配置し、さらに当該半導体チップの上に、サイズ７５ｍｍ×７５ｍｍに裁断した評価対象の耐熱離型シートを配置した。耐熱離型シートは、ステージの配置面に垂直な方向から見て、耐熱離型シートのほぼ中央に半導体チップが位置するように配置した。ステージの設定温度は１２０℃とした。次に、熱加圧ヘッドを２０Ｎの加圧圧力に達するように下降させた後、当該ヘッドを３００℃に昇温して加圧時間１０秒の熱圧着試験を実施して、熱加圧ヘッド又は圧着対象物である半導体チップに対する耐熱離型シートの熱固着が生じるかを評価した。熱圧着試験後に熱加圧ヘッド又は半導体チップから耐熱離型シートが自然に、又は手で当該シートを引っ張ることにより剥離した場合を離型性良（○）、手で当該シートを引っ張っても剥離しなかった場合を離型性不可（×）と判断した。
　［熱圧着時の熱伝導性］
　熱圧着時における熱伝導性を以下のように評価した。具体的な評価方法を、図３を参照しながら説明する。
　模擬的なフリップチップ実装を想定して、熱加圧ヘッド５７とステージ５１とを備える熱圧着装置（東レエンジニアリング製、フリップチップボンダーＦＣ－３０００Ｗ）のステージ５１上に、シリコン基盤５２（厚さ３６０μｍ）、ＮＣＦを想定した接着シート５３（日東電工製、ＥＭ－３５０ＺＴ－Ｐ、厚さ６０μｍ）及び半導体チップ５４（サイズ７．３ｍｍ×７．３ｍｍ、厚さ７２５μｍ）を順に配置した。なお、接着シート５３の中に、熱圧着試験時における接着シート５３の最大到達温度を測定するための熱電対５５を埋め込んだ。熱電対５５は、ステージ５１の配置面に垂直な方向から見て、接着シート５３のほぼ中央に先端の測定部が位置するように配置した。次に、半導体チップ５４上に、サイズ１５０ｍｍ×１５０ｍｍに裁断した評価対象の耐熱離型シート５６を配置した。耐熱離型シート５６は、ステージ５１の配置面に垂直な方向から見て、耐熱離型シート５６のほぼ中央に半導体チップ５４が位置するように配置した。ステージ５１の設定温度は１２０℃とした。次に、熱加圧ヘッド５７を２０Ｎの加圧圧力に達するように下降させた後、当該ヘッドを２８０℃に昇温して加圧時間１０秒の熱圧着試験を実施して、試験時における接着シート５３の最大到達温度を熱電対５５により測定した。測定した最大到達温度により、熱加圧ヘッドを用いた熱圧着時における耐熱離型シートの熱伝導性を評価した。
　［耐熱性］
　２８０℃、２９０℃又は３００℃に設定した半田ごての先端を押し当てることにより、耐熱性を評価した。具体的には、上記各温度に設定した半田ごての先端を評価対象の耐熱離型シートの表面に１０秒押し当て、耐熱離型シートの表面が半田ごての熱により溶融しなかった場合を耐熱性良（○）、溶融した場合を耐熱性不可（×）と判断した。
　（実施例１）
　ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業製、ポリフロン　ＰＴＦＥ　Ｍ－１８）を円筒状の金型に導入し、温度２３℃、圧力８．５ＭＰａ及び圧力印加時間１時間の条件で予備成形した。次に、形成された予備成形品を金型から取り出し、３７０℃で２４時間焼成して、高さ３００ｍｍ、外径４７０ｍｍの円柱状であるＰＴＦＥブロックを得た。次に、得られたＰＴＦＥブロックを切削旋盤により切削して厚さ３０μｍのＰＴＦＥシートを作製し、これを実施例１の耐熱離型シートとした。
　（実施例２）
　ＰＴＦＥ粉末の代わりに変性ＰＴＦＥ粉末（３Ｍ製、ダイニオンＴＦＭ　変性ＰＴＦＥ　ＴＦＭ１７００、ＴＦＥ単位の含有率９９質量％以上）を使用した以外は実施例１と同様にして厚さ３０μｍの変性ＰＴＦＥシートを作製し、これを実施例２の耐熱離型シートとした。
　（実施例３）
　市販のＰＴＦＥ分散液（旭硝子製フルオンＡＤ９１１Ｅ）に対して、フッ素系界面活性剤（ＣＦ3（ＣＦ2）7ＣＨ2ＣＨ2－（ＯＣＨ2ＣＨ2）mＯＨ：ｍ＝３～５）をＰＴＦＥ固形分を基準に０．６７重量％添加して、基材シート上に塗布膜を形成するためのＰＴＦＥ分散液を調製した。次に、基材シートである帯状のアルミニウム箔（三菱アルミニウム製、厚さ６０μｍ）を上記調製したＰＴＦＥ分散液に浸漬し、引き上げて、基材シートの表面にＰＴＦＥ分散液の塗布膜を形成した。次に、１００℃に設定した加熱炉内で基材シートを加熱して塗布膜を乾燥させた後、３８０℃に設定した加熱炉内でさらに加熱して乾燥後の膜を焼成した。ＰＴＦＥ分散液への基材シートの浸漬、並びに浸漬後の乾燥及び焼成は、基材シートを０．７ｍ／分の速度でロール搬送しながら連続的に実施した。次に、上記ＰＴＦＥ分散液への浸漬、並びにその後の乾燥及び焼成を再度繰り返して、厚さ３０μｍのＰＴＦＥシートを基材シート上に形成した。次に、形成したＰＴＦＥシートを基材シートから剥離して、これを実施例３の耐熱離型シートとした。
　（実施例４）
　実施例１で作製したＰＴＦＥブロックを切削旋盤により切削して、厚さ５０μｍのＰＴＦＥ切削フィルムを得た。次に、得られた切削フィルムを、１７０℃に保持した一対の金属ロールを備えるロール圧延装置により圧延して厚さ３０μｍのＰＴＦＥシートを作製し、これを実施例４の耐熱離型シートとした。
　（実施例５）
　基材シート上に形成したＰＴＦＥシートの厚さを５μｍとし、これを基材シートから剥離して耐熱離型シートとした以外は実施例３と同様にして、実施例５の耐熱離型シートを得た。
　（実施例６）
　基材シート上に形成したＰＴＦＥシートの厚さを１０μｍとし、これを基材シートから剥離して耐熱離型シートとした以外は実施例３と同様にして、実施例６の耐熱離型シートを得た。
　（比較例１）
　比較例１の耐熱離型シートとして、厚さ２５μｍのＰＦＡシート（ダイキン工業製、ネオフロン　ＰＦＡ　ＡＦ－００２５、パーフルオロアルコキシエチレン単位の含有率１質量％以上）を準備した。
　（比較例２）
　比較例２の耐熱離型シートとして、厚さ２５μｍのポリイミドシート（東レ・デュポン製、カプトン１００Ｈ）を準備した。
　実施例及び比較例の各耐熱離型シートに対する特性の評価結果を、以下の表１に示す。比較例１の熱伝導性（最大到達温度）は、耐熱離型シートが溶融したため、測定不能であった。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明の耐熱離型シートは、熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着時に熱加圧ヘッドと圧着対象物との間に配置して、両者の固着を防ぐために使用できる。本発明の耐熱離型シートを用いた熱圧着は、例えば、半導体チップの製造及びフリップチップ実装、ＰＣＢの製造、並びに電子部品の接続等に適用できる。

Claims (6)

  1. 　熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着時に前記圧着対象物と前記熱加圧ヘッドとの間に配置されて、前記圧着対象物と前記熱加圧ヘッドとの固着を防ぐための耐熱離型シートであって、
    　ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又は変性ＰＴＦＥのシートを含む耐熱離型シート。
    　ただし、前記変性ＰＴＦＥにおけるテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）単位の含有率は９９質量％以上である。
  2. 　昇温速度１０℃／分の示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により評価した前記ＰＴＦＥ又は前記変性ＰＴＦＥの結晶融解熱量が２５．０Ｊ／ｇ以上である請求項１に記載の耐熱離型シート。
  3. 　厚さが１～５０μｍである請求項１又は２に記載の耐熱離型シート。
  4. 　３０．０ＭＰａ以上の引張強度を有する請求項１～３のいずれかに記載の耐熱離型シート。
  5. 　３８０％以下の最大引張伸びを有する請求項１～４のいずれかに記載の耐熱離型シート。
  6. 　熱加圧ヘッドによる圧着対象物の熱圧着方法であって、
    　前記熱加圧ヘッドと前記圧着対象物との間に耐熱離型シートを配置した状態で、前記熱加圧ヘッドにより前記圧着対象物を熱圧着し、
    　前記耐熱離型シートが、請求項１～５のいずれかに記載の耐熱離型シートである熱圧着方法。
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