晶圆用切割胶带及其制备方法、应用与流程

1.本发明涉及晶圆用切割胶带的技术领域，尤其是涉及一种晶圆用切割胶带及其制备方法、应用。


背景技术：

2.随着半导体技术的飞速发展，芯片、晶圆的尺寸越切越小，而小尺寸在切割的过程中极易出现飞料、渗水、崩边以及残胶等的各种状况，使得市面上原有的uv、非uv保护膜已经不再能够满足切割的要求。
3.因此，能耐水、不残胶以及胶层张屈性能好的切割胶脱颖而出，然而，目前的切割胶基本以单一的非uv和uv为主，基材也多为po、pet以及pvc等材质，专门针对半导体晶圆切割的非uv和uv减粘的二合一的高性能胶带却非常稀缺。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一在于提供一种晶圆用切割胶带，能够缓解晶圆在小尺寸切割中易出现的飞料、渗水、崩边以及残胶等的问题。
6.本发明的目的之二在于提供一种晶圆用切割胶带的制备方法，工艺简单且高效。
7.本发明的目的之三在于提供一种晶圆用切割胶带的应用。
8.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
9.第一方面，一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层；
10.所述胶黏剂层主要由第一单体、第二单体、第三单体、第四单体以及交联剂制备而成；
11.所述第一单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯中的至少一种；
12.所述第二单体包括丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种；
13.所述第三单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；
14.所述第四单体包括n-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸月桂酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种。
15.进一步的，所述交联剂包括环氧树脂类固化剂和异氰酸酯类固化剂中的至少一种，优选为环氧树脂类固化剂；
16.优选地，所述环氧树脂类固化剂包括ag-602环氧固化剂、t31a环氧固化剂以及zy-s024聚酰胺环氧固化剂中的至少一种，优选为ag-602环氧固化剂；
17.优选地，所述异氰酸酯类固化剂包括二异氰酸酯固化剂、hdi固化剂以及hdi三聚体固化剂中的至少一种。
18.进一步的，所述胶黏剂层的制备原料还包括光引发剂；
19.优选地，所述光引发剂包括光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂754、光引发剂mbf、光引发剂819、光引发剂651以及光引发剂tpo中的至少一种；
20.优选地，所述胶黏剂层的制备原料还包括多官能团树脂；
21.优选地，所述多官能团树脂包括四官能团高分子化合物和含羟基的六官能团树脂中的至少一种，优选为含羟基的六官能团树脂。
22.进一步的，所述胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
23.第一单体40-160份、第二单体5-20份、第三单体2-10份、第四单体1-10份以及交联剂0.3-2份；
24.优选地，所述胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
25.第一单体120份、第二单体5份、第三单体10份、第四单体5份以及交联剂1份；
26.其中，所述交联剂为ag-602环氧固化剂。
27.进一步的，所述胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
28.第一单体40-160份、第二单体5-20份、第三单体2-10份、第四单体1-10份、交联剂0.3-2份、光引发剂1-3份以及多官能团树脂1-40份；
29.优选地，所述胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
30.第一单体115份、第二单体10份、第三单体10份、第四单体5份、交联剂1份、光引发剂3份以及多官能团树脂10份；
31.其中，所述交联剂为ag-602环氧固化剂，所述多官能团树脂为含羟基的六官能团树脂。
32.进一步的，所述第一单体包括按质量份数计的以下组分：
33.丙烯酸异辛酯20-80份、丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸丁酯20-80份；
34.优选地，所述第四单体包括按质量份数计的以下组分：
35.n-羟甲基丙烯酰胺1-5份、丙烯酸月桂酯和/或甲基丙烯酸月桂酯1-5份。
36.进一步的，所述基材层包括pet膜、po膜以及pvc膜中的至少一种；
37.优选地，所述pet膜的厚度为25-50μm，所述pet膜优选为pet离型膜；
38.优选地，所述po膜的厚度为70-150μm。
39.第二方面，一种上述任一项所述的晶圆用切割胶带的制备方法，包括以下步骤：
40.胶黏剂层的原料混合反应后得到胶水，再涂布于所述基材层上，干燥，得到所述晶圆用切割胶带。
41.进一步的，所述胶水的固含量为20-25％；
42.优选地，所述混合反应的溶剂包括乙酸乙酯、甲苯、二甲苯以及丙酮中的至少一种；
43.优选地，所述涂布的方式包括刮刀式涂布。
44.第三方面，一种上述任一项所述的晶圆用切割胶带在玻璃、pet、qfn、led、bga以及铝箔上的应用。
45.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
46.本发明提供的晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层；其中，胶黏剂层主要由第一单体、第二单体、第三单体、第四单体以及交联剂制备而成；第一单体包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯中的至少一种，其作用是提高胶层的柔韧性，促进成膜；第
二单体包括丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，其作用是提高胶层的硬度；第三单体包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种，其作用是引入官能团，提高胶层的附着力；第四单体包括n-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸月桂酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种，其作用是提高胶层的耐水性和降低飞料。本发明中的第一单体、第二单体、第三单体以及第四单体能够通过各自的特性取得协同配合的效果，经交联剂的作用而形成特定效果的胶黏剂层，与基材层构成晶圆用切割胶带，能够缓解晶圆划片中出现的飞料、渗水、崩边以及残胶等的问题，同时也能够满足qfn等其他半导体在切割过程中无胶带残留的要求。
47.本发明提供的晶圆用切割胶带的制备方法，工艺简单且高效。
48.本发明提供的晶圆用切割胶带的应用，具有突出的应用效果。
具体实施方式
49.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.根据本发明的第一个方面，提供了一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层；
51.其中，胶黏剂层主要由第一单体、第二单体、第三单体、第四单体以及交联剂制备而成；
52.在本发明中，第一单体包括但不限于丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸丁酯中的至少一种，第二单体包括但不限于丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，第三单体包括但不限于丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯以及甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种，第四单体包括但不限于n-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸月桂酯以及甲基丙烯酸月桂酯中的至少一种。
53.本发明中的第一单体、第二单体、第三单体以及第四单体能够通过各自的特性取得协同配合的效果，经交联剂的作用而形成特定效果的胶黏剂层，与基材层构成晶圆用切割胶带，能够缓解晶圆划片中出现的飞料、渗水、崩边以及残胶等的问题，同时也能够满足qfn等其他半导体在切割过程中无胶带残留的要求。
54.在本发明中，交联剂包括但不限于环氧树脂类固化剂和异氰酸酯类固化剂中的至少一种，可以进一步优选为环氧树脂类固化剂，更有利于提高单体的固化效果，保证晶圆用切割胶带的综合性能。
55.在一种优选的实施方式中，本发明的环氧树脂类固化剂包括但不限于ag-602环氧固化剂、t31a环氧固化剂以及zy-s024聚酰胺环氧固化剂中的至少一种，可进一步优选为ag-602环氧固化剂，更有利于进一步提高单体的固化效果，提高固化后的性能。
56.在一种优选的实施方式中，本发明的异氰酸酯类固化剂包括但不限于二异氰酸酯固化剂、hdi固化剂以及hdi三聚体固化剂中的至少一种。
57.在一种优选的实施方式中，本发明的胶黏剂层的制备原料还包括光引发剂。
58.本发明中对光引发剂的具体种类或物质不作特别的限定，本领域中常见的具有相应效果的光引发剂均可，例如可以为光引发剂1173、光引发剂184、光引发剂754、光引发剂
mbf、光引发剂819、光引发剂651以及光引发剂tpo中的一种或者两种及以上的混合物，但不限于此。
59.在一种优选的实施方式中，本发明的胶黏剂层的制备原料还包括多官能团树脂，其中，多官能团树脂包括但不限于四官能团高分子化合物和含羟基的六官能团树脂中的至少一种，优选为含羟基的六官能团树脂，在本发明中，含活性基团的多官能团树脂的性能是优于不含活性基团的多官能团树脂的，更有利于提高晶圆用切割胶带的性能。
60.在本发明中，交联剂和多官能团树脂的用量可根据实际性能的需要进行配比，达到预期新效果即可。
61.在一种优选的实施方式中，本发明的胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
62.第一单体40-160份、第二单体5-20份、第三单体2-10份、第四单体1-10份以及交联剂0.3-2份。
63.在本发明中，第一单体典型但非限制性的质量份数例如为40份、60份、80份、100份、120份、140份、160份；第二单体典型但非限制性的质量份数例如为5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、16份、18份、20份；第三单体典型但非限制性的质量份数例如为2份、4份、6份、8份、10份；第四单体典型但非限制性的质量份数例如为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份；交联剂典型但非限制性的质量份数例如为0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份。
64.在一种优选的实施方式中，本发明胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
65.第一单体120份、第二单体5份、第三单体10份、第四单体5份以及交联剂1份；
66.其中，交联剂为ag-602环氧固化剂。
67.本发明中优选的原料质量配比，其固化后的效果最佳，能够使晶圆用切割胶带在应用时达到无残胶、耐水好、不飞料以及不崩边的技术效果。
68.在一种优选的实施方式中，本发明胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
69.第一单体40-160份、第二单体5-20份、第三单体2-10份、第四单体1-10份、交联剂0.3-2份、光引发剂1-3份以及多官能团树脂1-40份。
70.其中，光引发剂典型但非限制性的质量份数例如为1份、2份、3份；多官能团树脂典型但非限制性的质量份数例如为1份、5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份。
71.在一种优选的实施方式中，本发明胶黏剂层主要由按质量份数计的以下组分制备而成：
72.第一单体115份、第二单体10份、第三单体10份、第四单体5份、交联剂1份、光引发剂3份以及多官能团树脂10份；
73.其中，交联剂为ag-602环氧固化剂，多官能团树脂为含羟基的六官能团树脂。
74.本发明中优选的原料质量配比，其固化后的效果最佳，能够使晶圆用切割胶带在应用时达到无残胶、耐水好、不飞料以及不崩边的技术效果；同时，uv前后剥离力可调整的空间大，便于在过程中和结束时使用。
75.在一种优选的实施方式中，本发明的第一单体包括按质量份数计的以下组分：
76.丙烯酸异辛酯20-80份、丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸丁酯20-80份。
77.其中，丙烯酸异辛酯典型但非限制性的质量比例如为20份、40份、60份、80份；丙烯酸丁酯和/或甲基丙烯酸丁酯典型但非限制性的质量比例如为20份、40份、60份、80份。
78.本发明的第一单体中所选择的组分质量配比有利于提高晶圆用切割胶带的性能。
79.在一种优选的实施方式中，本发明的第四单体包括按质量份数计的以下组分：
80.n-羟甲基丙烯酰胺1-5份、丙烯酸月桂酯和/或甲基丙烯酸月桂酯1-5份；
81.其中，n-羟甲基丙烯酰胺典型但非限制性的质量比例如为1份、2份、3份、4份、5份；丙烯酸月桂酯和/或甲基丙烯酸月桂酯典型但非限制性的质量比例如为1份、2份、3份、4份、5份。
82.本发明的第四单体中所选择的组分质量配比有利于提高晶圆用切割胶带的性能。
83.在一种优选的实施方式中，本发明的基材层包括但不限于pet膜、po膜以及pvc膜中的至少一种；其中，pet膜可以优选为pet离型膜，其厚度可以为25-50μm，例如为25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm，但不限于此；po膜的厚度可以为70-150μm，例如为70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm，但不限于此。
84.本发明所选择的基材层的种类及其厚度有利于与胶黏剂层的结合，从而保证晶圆用切割胶带的综合性能。
85.根据本发明的第二个方面，提供了一种晶圆用切割胶带的制备方法，包括以下步骤：
86.胶黏剂层的原料混合反应后得到胶水，再涂布于基材层上，干燥，得到晶圆用切割胶带。
87.本发明提供的晶圆用切割胶带的制备方法，工艺简单且高效。
88.在一种优选的实施方式中，本发明的胶水的固含量为20-25％，例如可以为20％、21％、22％、23％、24％、25％，但不限于此，有利于涂布在基材层上干燥后得到晶圆用切割胶带，保证其整体性能。
89.在一种优选的实施方式中，本发明的涂布的方式包括但不限于刮刀式涂布，有利于胶黏剂层的形成，并与基材层构成晶圆用切割胶带。
90.一种晶圆用切割胶带的典型的制备方法，包括以下步骤：
91.将胶黏剂层的各原料与溶剂etac和甲苯混合配成20-25％固含量的胶水，期间可将etac或甲苯分别与其他原料互溶后再一起混合溶解，待溶解完全并搅拌均匀后，静置半小时(消泡)，得到胶水，再涂布于基材层上，干燥，得到晶圆用切割胶带；
92.其中，涂布方式为刮刀式涂布，具体为，先在38μm厚度的pet离型膜上涂胶，经烘箱干燥后，再用150μm厚度的po基材膜电晕面分别贴合离型膜收卷熟化。
93.本发明提供的晶圆用切割胶带的制备方法，工艺简单且高效。
94.根据本发明的第三个方面，提供了一种上述任一项所述的晶圆用切割胶带在玻璃、pet、qfn、led、bga以及铝箔上的应用。
95.本发明的晶圆用切割胶带的被贴物除晶圆外，还可以用于玻璃、pet、qfn、led、bga以及铝箔等被贴物。
96.本发明提供的晶圆用切割胶带的应用，具有突出的应用效果。
97.下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据
现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
98.实施例1-9
99.实施例1-9提供一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层，其中，胶黏剂层的原料及其质量份数见表1，性能结果见表1。
100.其中，第一单体为丙烯酸异辛酯和(甲基)丙烯酸丁酯，二者的质量比为4：6；第二单体为(甲基)丙烯酸甲酯；第三单体为(甲基)丙烯酸羟(丙)乙酯；第四单体为n-羟甲基丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸月桂酯，二者的质量比为1：1；
101.光引发剂为光引发剂184和光引发剂tpo，二者的质量比为5：1。
102.其中，uv前的测试按gb/t 2792《压敏胶黏带180
°
剥离强度试验方法》；
103.uv后的测试按gb/t 2792《压敏胶黏带180
°
剥离强度试验方法》；
104.耐水性的测试按gb/t 2792《压敏胶黏带180
°
剥离强度试验方法》，耐水实验前后剥离力测试对比；
105.飞料的情况为靠肉眼观察；
106.崩边的情况为靠放大镜观察；
107.残胶的测试为通过百格刀和对粘测试。
108.表1
[0109][0110][0111]
实施例10
[0112]
实施例10为实施例1-9的晶圆用切割胶带的制备方法，包括以下步骤：
[0113]
将胶黏剂层的各原料与溶剂etac和甲苯混合配成20-25％固含量的胶水，期间可将etac或甲苯分别与其他原料互溶后再一起混合溶解，待溶解完全并搅拌均匀后，静置半小时(消泡)，得到胶水，再涂布于基材层上，干燥，得到晶圆用切割胶带；
[0114]
其中，涂布方式为刮刀式涂布。
[0115]
实施例11-13
[0116]
实施例11-13提供一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层，其中，胶黏剂层的原料及其质量份数见表2，性能结果见表2，其余均与实施例1相同。
[0117]
表2
[0118][0119][0120]
实施例14-16
[0121]
实施例14-16提供一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层，其中，胶黏剂层的原料及其质量份数见表3，性能结果见表3，其余均与实施例1相同。
[0122]
表3
[0123][0124]
对比例1-2
[0125]
对比例1-2提供一种晶圆用切割胶带，包括基材层和胶黏剂层，其中，胶黏剂层的原料及其质量份数见表1和表2，性能结果见表1和表2，其余均与实施例1相同。
[0126]
对比例3
[0127]
本对比例与实施例2的区别在于，本对比例的胶黏剂层中不含有第二单体，以等量的第四单体补齐，其余均与实施例2相同，得到晶圆用切割胶带，其缺陷在于容易出现残胶问题。
[0128]
分析：
[0129]
由表1可知，本发明中的实施例2(非uv胶+pvc基材)和实施例7(uv胶+po基材)所提供的晶圆用切割胶带的原料配方最佳，能够达到无残胶、耐水好、不飞料以及不崩边的技术效果。
[0130]
表2中，通过对比例2和实施例11的晶圆用切割胶带的性能对比可知，本发明中添加的第四单体能够提高胶带的性能；同时通过实施例11和实施例12的胶带的性能对比可知，使用三聚hdi固化剂的效果是优于hdi固化剂的。
[0131]
由表2和表3可知，使用环氧树脂作为固化剂的性能是优于异氰酸酯的，而且ag-602环氧固化剂的固化效果最佳。
[0132]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。