CN102224575A - 切割用表面保护带及切割用表面保护带的剥离去除方法 - Google Patents

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木内一之
高桥智一
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Abstract

在切割步骤中,用于切割步骤中的表面保护带通过将其贴附在待切断体的表面上并与待切断体一起被切断来防止待切断体的表面由于粉尘例如切削粉尘的附着而受到污染,并且该表面保护带在切割步骤之后容易从各芯片剥离和去除。将切割用表面保护带贴附在待切断体的表面上并与待切断体一起切断。在该带中,层压收缩性膜层和约束层,该收缩性膜层由于刺激至少沿一个轴方向收缩,该约束层限制该收缩性膜层的收缩,当被施加引起收缩的刺激时,该表面保护带在从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心的自发卷起并形成一个或两个筒状卷起体的同时剥离。

Description

切割用表面保护带及切割用表面保护带的剥离去除方法
技术领域
本发明涉及一种切割用表面保护带,该带是在待切断体如半导体晶片的单片化(切断)步骤中保护待切断体的表面(即,当该待切断体为半导体晶片时的回路形成面)的带,并且将该带在贴附于待切断体上的状态下切割。
背景技术
在背面研磨步骤之后进行的晶片单片化步骤(以下称为切割步骤)中,传统上,晶片回路形成面处于暴露状态。因此,假定切割时的切削水和由晶片切削产生的粉尘如切屑附着在回路形成面上,由此污染了电子部件表面的暴露的回路形成面。由于这种污染,可能发生缺陷。在这种情况下,考虑通过将保护带贴附在晶片的回路形成面上并且一起切断晶片和保护带而保护电子部件受到粉尘如切屑等的污染。然而,在传统的保护带的情况下,由于难以从单片化的晶片逐个地剥离和去除保护带,所以仍没有实用化。
此外,近年来,对半导体材料的薄型化和轻量化的要求进一步提高。对于半导体用硅晶片,已经提出需要将其薄化到厚度为100μm以下,但是这样薄的晶片非常脆且容易碎裂。因此,将各保护带从单片化的晶片剥离和去除的难度进一步增大。因此,作为用于剥离保护带的方法,已经考虑了将剥离用带贴附在保护带上并且在将剥离用带剥离的同时将保护带从被粘物剥离的方法、通过由对保护带进行吹气引入的力剥离保护带的方法等。
JP-A-2003-197567(专利文献1)公开了一种方法:在切割之前,将保护带贴附在电子部件表面的回路形成面上,以防止受到切削水和切屑等的污染。公开了在保护带收缩之后通过吹气来去除保护带或者通过贴附剥离用带并且随后对剥离用带施加外力以将保护带和剥离用带一起剥离来去除保护带的方法。
另外,JP-A-2006-196823(专利文献2)描述了通过使用聚烯烃膜作为保护带基材并且在去除时加热基材使基材热收缩以使保护带转向从而有助于去除保护带的方法。
然而,收缩特别是热收缩导致的保护带的变形通常不仅引起翘曲而且会引起例如皱褶等杂乱的形状变形。结果,例如在褶皱的情况下,剪切应力作用在保护带的压敏粘接剂和被粘物(芯片)之间的界面并且糊剂被撕开从而污染被粘物的表面。此外,在例如进行背面研磨的半导体晶片的厚度薄且具有低刚性的被粘物情况下,可能会发生例如被粘物的破损等麻烦。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:JP-A-2003-197567
专利文献2:JP-A-2006-196823
发明内容
发明要解决的问题
当多方面地考虑了上述传统技术后,认为下面几点是严重的问题。
如图12所示,在具有贴附在被粘物7的表面上的传统保护带101的传统的切割试样109中,切割后加热时引起杂乱的形状变形的保护带101’没有从被粘物7充分地剥离,使得即使在鼓风后保护带也没有完全去除并且容易产生鼓风残留物。此外,在使用剥离用带的情况下,由于保护带进行杂乱的形状变形,所以从被粘物7升起的高度也不是恒定的,从而发生剥离用带的不完全的粘合。另外,认为当贴附剥离用带并且将外力施加在剥离用带上时,剥离用带可能会接触被粘物并且被粘物的表面可能会污染和破损。在利用镊子等进行剥离的情况下,在某些情况下可能缺少用于捏起的开始部分,由此去除需要大量的时间。
如果缺少保护带的剥离起点,则难以通过上述方法剥离保护带。即,为了从被粘物剥离保护带,剥离起点是必要的。因此,能够容易地制作剥离起点的保护带变得必要。作为用于制作保护带的剥离起点的方法,在使用具有收缩性层和约束层的保护带作为保护带的情况下,考虑了通过施加引起收缩的刺激如加热来收缩保护带从而制作起点的方法、通过施加引起收缩的刺激如加热来使保护带自发地卷起从而制作保护带的起点的方法。
在前一种方法中,需要高温条件以用于制作剥离起点。高温条件下的剥离步骤具有以下问题。
1.对电子部件的损坏
2.对切割带的损坏
3.来自保护带的被粘物污染
此外,由于从所有的单片化的芯片去除保护带需要大量的时间,并且还存在剥离时通过应力损坏芯片的风险,所以实用时有很多的问题。因此,为了在实用上有用,必须控制由于施加引起收缩的刺激例如加热引起的变形,从而不引起前述的麻烦。
因此,本发明的目的是提供一种用于切割步骤中的表面保护带,该保护带保护待切断体表面不受粉尘如切屑的附着导致的污染,所述保护通过将表面保护带贴附在待切断体的表面并且将所述带与所述待切断体一起切断而实现,并且在切割步骤之后也容易从单片芯片剥离和去除所述表面保护带。
本发明的另一个目的是提供一种用于剥离和去除贴附在待切断体的表面上并且与待切断体一起被切断的表面保护带的方法。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明人已经考虑到需要一种具有被赋予的易剥离性功能的压敏粘合片(保护带)。在通过手进行从被粘物(即,待切断体)剥离压敏粘合片的工作时,为了首先制作剥离起点,在被粘物的端部拾取所述带,然后将所述带拉伸并剥离。然而,在脆的被粘物的情况下,通常在不拾取带的情况下通过摩擦该带而来制作剥离起点,即,通过尽可能大地增大剥离角度而将剥离应力最小化,从而不损坏被粘物。之后,以保持剥离角度尽可能大的方式剥离所述带,可以从脆的被粘物剥离压敏粘合片。
因此,本发明人已经考虑到,在通过刺激例如加热赋予易剥离性时,当压敏粘合片在带剥离时能够以如同卷取绒毯那样的形状变形(以下将这样变形的片材称为“筒状卷起体”)时,就能获得满足发明目的的压敏粘合片。理由是,引起这样的变形的剥离意味着将剥离时的剥离角度保持为尽可能的大且将相对被粘物的剥离应力尽可能地降低。也就是,这意味着可以使损坏脆的被粘物的可能性最小化。另外,由于小的剥离应力导致减小剥离被粘物上的压敏粘合剂的可能性,所以也可以减小由于剥离而污染被粘物的可能性。此外,即使将该片粘合在晶片研磨面侧的构件上,也能够使剥离应力最小化并且由此减小损坏晶片的风险。
因此,他们已经研究了通过施加刺激例如加热将用于形成筒状卷起体的材料用作切割步骤中所用的表面保护带。结果,他们发现,通过将层压体用作表面保护带(膜),能够容易地将表面保护带从被粘物剥离和去除,该层压体通过将能够限制收缩性膜层的收缩的约束层层压在收缩性膜层上而获得,通过施加引起收缩的刺激例如加热,该收缩性膜层能够优选以5%以上的比率沿至少一个轴向收缩。
当引起收缩的刺激例如热施加到该表面保护带时,外缘部(端部)由于作为驱动力的收缩性膜的收缩力和相对收缩性膜的收缩力的斥力的作用而升起,从而通过从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心(两个端部之间的中心)的自发卷起而形成一个或两个筒状卷起体,收缩性膜层侧位于内侧,由此,能够从被粘物容易地剥离和去除该表面保护带。更优选地,约束层由弹性层和刚性膜层的层压体构成。
另外,本发明人还发现,在设置于这样的层压体的收缩性层侧面上的具有压敏粘合剂层的再剥离性压敏粘合片中,当已将再剥离性压敏粘合片贴附在被粘物上并且完成被粘物的预定作用例如固定和保护等之后施加热时,以及此外当压敏粘合剂层在剥离时的压敏粘合强度已经消失时,类似地,外缘部(端部)升起并且该片利用从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心(两个端部之间的中心)自发地卷起而水平地行进以形成一个或两个筒状卷起体,收缩性膜层侧位于内侧,使得再剥离性压敏粘合片能够极容易且干净地从被粘物剥离而不会由剥离时的应力损坏被粘物。另外,已经发现,这种形状极大地减少了由于剥离产生的被粘物污染。
在本发明中,基于这些发现通过进一步广泛的研究,通过使用具有层压的收缩性膜层和约束层的带以及通过对带施加引起收缩的刺激、优选地通过加热该带以使其自发地卷起而由此制作剥离起点,本发明人已经在剥离和去除步骤的易进行性方面获得成功。
也就是,本发明提供一种贴附在待切断体表面上并与待切断体一起被切断的切割用表面保护带,该切割用表面保护带包括收缩性膜层和层压在其上的约束层,该收缩性膜层通过刺激沿至少一个轴方向收缩,该约束层限制该收缩性膜层的收缩,当施加引起收缩的刺激时,该表面保护带随着从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心进行自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体而剥离。
优选地,待切断体在切断之后的尺寸为10mm×10mm以下的尺寸。
另外,引起收缩的刺激优选地是温度为50℃以上的热。
另外,约束层优选地包括弹性层和刚性膜层,弹性层位于收缩性膜层侧,表面保护带包括在刚性膜层侧的压敏粘合剂层。
具体地,压敏粘合剂层优选地含有活性能量射线固化型压敏粘合剂。
根据本发明的用于剥离和去除切割用表面保护带的方法包括:在待切断体的表面上贴附切割用表面保护带的步骤,所述表面保护带包括收缩性膜层和层压在收缩性膜层上的约束层,收缩性膜层沿至少一个轴向方向具有收缩性,约束层限制收缩性膜层的收缩;将在贴附切割用表面保护带的状态下的待切断体切断的步骤;以及将引起收缩的刺激施加到贴附在待切断体的表面上的切割用表面保护带,以引起从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心的自发卷起从而形成一个或两个筒状卷起体,由此剥离和去除贴附在各待切断体的表面上的切割用表面保护带的步骤。
优选地,引起收缩的刺激是加热。在该情况下,可以进一步包括在加热之前或与加热同时进行利用活性能量射线的照射的步骤。更优选地,通过热板、热风枪和红外线灯中的任一种或它们的组合进行加热。
另外,在剥离和去除步骤中,优选通过利用剥离用带粘合和剥离、鼓风和抽吸中的任一种或它们的组合去除表面保护带。优选使用真空扫除机进行抽吸去除。
发明的效果
在将本发明的切割用表面保护带贴附在待切断体的表面上并与待切断体一起切断之后,通过施加引起收缩的刺激推动该带,使其进行从端部(一个端部或相对的两个端部)沿主收缩轴方向的自发卷起以形成筒状卷起体,同时从被粘物剥离。因此,切割用表面保护带能够极容易地从被粘物表面去除,而不会损坏被粘物并且不会由于不完全的剥离污染被粘物。因此,特别地,该带可以用作贴附至脆的被粘物的表面保护带。由于本发明的表面保护带能够从被粘物容易地剥离和去除,所以该带能够保护待切断体的表面不受粉尘例如切割步骤中的切屑的附着导致的污染,并且能够在切割步骤之后容易地从各芯片剥离和去除。
附图说明
图1是示出本发明的表面保护带以及使用该带的剥离方法的一个实例的示意图。
图2是示出本发明的表面保护带以及使用该带的剥离方法的另一个实例的示意图。
图3是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体10的示意性截面图。
图4是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体11的示意性截面图。
图5是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体12的示意性截面图。
图6是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体13的示意性截面图。
图7是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体14的示意性截面图。
图8是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体15的示意性截面图。
图9(A)至图9(D)是示出图解说明本发明的表面保护带如何进行自发卷起的一个实例的示意图。
图10是示出图解本发明的表面保护带在贴附在被粘物上并且与该被粘物一起切断之后如何进行自发卷起的一个实例的示意图。
图11是示出使用本发明的表面保护带的芯片形成流程的一个实例的图。
图12是示出传统实例的表面保护带的剥离的示意图。
附图标记说明
1表面保护带
1’通过施加引起收缩的刺激例如热的变形之后的表面保护带(卷起体)
10至15表面保护带的一个实施例的层压体
2收缩性膜层
3约束层
31弹性层
32刚性膜层
33活性能量射线固化型压敏粘合剂层
4压敏粘合剂层
5隔离衬垫
6中间层
7诸如晶片等被粘物
8切割带
9切割用试样
19切割环
101传统例的保护带
101’热变形之后的传统例的保护带
109传统例的切割用试样
具体实施方式
将本发明的切割用表面保护带用于切割步骤中,贴附在待切断体的表面上,并且与待切断体一起切断。本发明的切割用表面保护带包括由于刺激而沿至少一个方向收缩的收缩性膜层以及限制该收缩性膜层的收缩的约束层,并且该表面保护带通过施加引起收缩的刺激例如热至少部分地从待切断体的表面自发地剥离。本发明的表面保护带在施加引起收缩的刺激之后从待切断体剥离,同时发生从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心的自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体。
顺便提及,在本说明书中,筒状卷起体不仅包括带的两端叠置的完全筒状地卷起的筒状卷起体,还包括具有筒状体的部分侧面打开的形状的筒状卷起体,并且筒状卷起体优选地指的是带的两端叠置的完全筒状地卷起的筒状卷起体。此外,在本发明中,剥离不仅指表面保护带从作为待切断体的粘合体完全剥离的状态,还指带从被粘物的端部部分地升起的状态。
卷起后的表面保护带产生弧形并且处于带与待切断体的表面例如在一条线上接触的状态。顺便提及,在本说明书中,“自发的卷起”指的是带自身仅通过对带施加引起收缩的刺激,而不使用手等去产生剥离起点来从被粘物剥离。
待切断体包括所有至今为止作为切割步骤的对象,例如半导体晶片、玻璃和半导体封装用树脂等,而且优选使用半导体晶片例如8英寸硅镜面晶片。切断后的待切断体的尺寸优选为10mm×10mm以下的尺寸。
本发明的表面保护带通过引起收缩的刺激的作用在从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心进行自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体的同时从待切断体剥离,所述刺激优选加热。
带自发地剥离时的温度,例如上限温度,不特别限制,只要该温度是表面保护带能够自发地卷起而不影响待切断体的温度,但是该温度为例如50℃以上,优选地50℃至180℃,进一步优选地70℃至180℃。
在本发明的表面保护带中,约束层限制收缩性膜层的收缩以产生反作用力,因此层压体整体上由此产生偶力,该偶力产生出引起卷起的驱动力。约束层优选地由弹性层和刚性膜层构成。在本发明中,弹性层位于收缩性膜层侧,且收缩性膜层和约束层构成层压体。此外,本发明的表面保护带优选地进一步包括压敏粘合剂层。该压敏粘合剂层优选地层压在约束层的与收缩性膜层侧相反的一侧上,即,层压在刚性膜层侧。该压敏粘合剂层具有能够贴附到被粘物的压敏粘合性并且能够含有活性能量射线固化型压敏粘合剂或非活性能量射线固化型压敏粘合剂,优选地含有活性能量射线(例如,紫外线(UV))固化型压敏粘合剂。
作为表面保护带,使用收缩性膜层/约束层的层压体,也可以使用收缩性膜层/弹性层/刚性膜层/压敏粘合剂层的层压体(以下,有时将这些层压体称为具有自卷起性的带)。由于这样的构成,收缩应力转化成偶力,且表面保护带在施加引起收缩的刺激后确实地变形成筒状卷起体,使得后续剥离/去除步骤中的带去除变得极容易。构成表面保护带等的材料的细节可以为根据日本专利4151850的那些。具体地,表面保护带优选地是由收缩性膜层/弹性层/刚性膜层/压敏粘合剂层构成的层压体(具有自卷起性的带)。
本发明的用于剥离和去除表面保护带的方法包括以下步骤:在待切断体的表面上贴附切割用表面保护带的步骤,所述切割用表面保护带包括收缩性膜层和层压在所述收缩性膜层上的约束层,所述收缩性膜层在至少一个轴向方向上具有收缩性,所述约束层限制所述收缩性膜层的收缩;将在贴附所述切割用表面保护带的状态下的所述待切断体切断的步骤(切割步骤),以及将引起收缩的刺激施加到贴附在所述待切断体的表面上的所述切割用表面保护带,以引起从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心的自发卷起从而形成一个或两个筒状卷起体,由此剥离和去除贴附在各所述待切断体的表面上的所述切割用表面保护带的步骤。
如上所述,在将表面保护带贴附在被粘物上之后,进行切割。切割设备和方法可以是迄今已知的方法,且对本发明的带的使用没有限制。在被粘物是半导体晶片的情况下,在将本发明的带贴附在被粘物上之后,进行背面研磨步骤,且切割步骤实际上可以在没有剥离带的情况下进行。
在本发明的用于剥离和去除表面保护带的方法中,引起收缩的刺激的实例包括热刺激、光刺激和电刺激,且通过热进行刺激是优选的。此外,在将活性能量射线固化性粘合剂用作表面保护带的压敏粘合剂层的情况下,该方法还包括在加热之前或与加热同时地利用活性能量射线进行照射的步骤,以便于自发卷起的发生。
在切割之后,传统地(在缺少保护基的情况下),进行收集经切割的被粘物的步骤(拾取),但是,在根据本发明的用于剥离和去除表面保护带的方法中,例如在拾取之前或拾取之后,进行通过对带施加引起收缩的刺激例如热剥离和去除带的步骤(剥离和去除步骤)。
剥离和去除步骤包括:A:利用活性能量射线(UV)进行照射的步骤(在表面保护带具有含有活性能量射线(例如,UV)固化型压敏粘合剂的压敏粘合剂层的情况下);B:通过施加引起收缩的刺激变形成筒状卷起体的步骤;以及C:从被粘物去除变形的带的步骤,且上述步骤优选地按照A、B和C的顺序进行。这些步骤可以同时进行。
用于步骤A的方法可以是传统上公知的方法,且足以将UV波长区域的光以约500-1000mJ/cm2的剂量施加到带。
作为步骤B中用于施加引起收缩的刺激的方法,例如,可以进行加热。对于加热来说,例如可以使用诸如热板、热风枪或红外线灯等加热源,并且选择和使用适当的方法,以使得本发明的带的变形快速地发生。加热温度没有特别的限制,只要上限温度是能发生卷起而不影响待切断体的温度,但是,上限温度例如是50℃以上,优选地50℃至180℃,更优选地70℃至180℃。引起收缩的刺激的施加可以均一地进行从而一次变形所有的带,或者以点方式进行,而且也可以采用使用点加热设备部分地加热任意位置以进行变形的方法。
作为用于步骤C的方法,可以考虑使用剥离用带的方法、由空气吹掉变形的带的方法和利用真空扫除机抽吸的方法等。此外,即使通过利用镊子手工作业拾取带也能够获得大的效果。在使用剥离用带的情况下,必须构思一种贴附方法,使得剥离用带不与被粘物的表面接触(参见下面将要提及的实施例)。
上述剥离和去除步骤(步骤C)优选地包括使用加热设备和方法(热板、热风枪等)以使带变形从而制作从被粘物的剥离起点的加热步骤和在加热之后使用去除表面保护带的方法(鼓风、抽吸、贴附剥离用带等)的去除步骤。优选地,在加热步骤中,使用热板、热风枪和红外线灯中的任意一种或它们的组合进行加热。
优选地,在剥离和去除步骤中,通过贴附剥离用带、鼓风和通过抽吸的抽吸去除中的任意一种或它们的组合来去除表面保护带。优选地使用真空扫除机进行抽吸去除。
以下将参照附图说明本发明的实施方式。
图1是示出本发明的表面保护带的一个实例和使用该表面保护带的剥离方法。以下沿着图1进行说明。
<制备切割用试样>
如图1所示,将表面保护带1贴附在被粘物(待切断体)7例如晶片上以制备层压体。被粘物7包括所有的迄今为止为切割步骤的对象的被粘物,例如半导体晶片、玻璃、陶瓷和半导体封装用树脂等。将表面保护带1贴附到被粘物7例如晶片不特别限制,可以使用手动辊来贴附该带。
作为被粘物7,优选地使用半导体晶片如8英寸硅镜面晶片。在将半导体晶片用作被粘物的情况下,层压体中的被粘物可能会进行例如背面研磨等处理以将被粘物调整到预定的厚度。在被粘物是半导体硅晶片的情况下,可以使用厚度为几十微米到几百微米的硅晶片,并且特别地,也可以使用厚度为100μm以下的超薄硅晶片。
然后,将表面保护带1和被粘物7的层压体的被粘物7侧贴附在切割带8上以形成表面保护带1、被粘物7和切割带8的层压体。切割带8没有特别限制,可以使用任何公知的切割带。将该层压体用作切割用试样9。该层压体还可以进一步贴附在切割环19上。可以不使用切割环19。将表面保护带1、被粘物7和切割带8的层压体贴附到切割带8的方法不特别限制,例如可以使用手动辊来贴附层压体。
<切割>
接下来,切割切割用试样9。可以使用公知的切割设备进行切割,并且可以通过刀片切割或激光切割等来进行切割。可以在利用水进行湿润的同时进行切割。切割用水量不特别限制,可以是例如1L/分钟。通过切割,将试样9例如形成为尺寸为5mm×5mm或10mm×10mm的芯片形状。
在刀片切割的情况下,切割速度和刀片的转数可以根据被粘物7的材料和厚度等来任意设定。在被粘物7是硅晶片的情况下,切割速度可以例如从60至100mm/秒,优选地从70至90mm/秒,和刀片的转数可以例如从30000至50000rpm,优选地从35000至45000rpm。刀片高度可以在公知范围内适当任意地设定。
在本发明的表面保护带1已经贴附在被粘物7上的情况下,该带可以与被粘物7一起切断。由于表面保护带1能够确实地贴附在被粘物7上,所以可以防止表面保护带在切割时的***。
表面保护带1和被粘物7的层压体表现出良好的切割性,且其中层压表面保护带1和被粘物7的芯片可以在切割时没有晶片碎片、发生破裂或水侵入到表面保护带1/被粘物7的界面的情况下获得。
<引起收缩的刺激的施加>
通过施加引起收缩的刺激例如热,本发明的表面保护带1进行自发卷起并且至少部分地从被粘物7剥离。在图1中,关于引起收缩的刺激,作为一个实例进行了加热,但是所述刺激不限于加热。如图1中所示,当例如对通过切割获得的芯片施加引起收缩的刺激例如热时,在表面保护带1从端部(一个端部或相对的两个端部)沿主收缩轴方向剥离变形(卷起)以呈弧形的情况下而形成卷起体1’。与通过隔离衬垫(release linear)的其他传统实例的变形获得的任意其他形状相比,卷起体1’与被粘物7的接触点小并且优选地呈筒状形状。因此,卷起体1’与被粘物7的接触点为例如仅一条线。
顺便提及,用于剥离表面保护带1的加热时间是任意的,不特别限制,但是,从保护被粘物7的观点出发,优选的是时间尽可能地迟并且接近必须剥离的时间。
在本发明的表面保护带1例如通过加热而自发卷起的情况下,通过选择关于加热温度和带的构成等的预定的条件,可以以良好的再现性确实地产生卷起,且表面保护带可以从被粘物7确实地剥离。因此,不会发生表面保护带的剥离失败。
在对表面保护带施加引起收缩的刺激例如热时,根据在进行剥离作业时的需要,可以均一地刺激被粘物的整个表面,可以阶段地刺激该整个表面,或可以部分地刺激被粘物以仅制作剥离起点。例如,可以根据所用的热收缩性基材的收缩性适当地控制压敏粘合片的加热温度和加热时间,且该温度可以是表面保护带自发地剥离时的温度。加热时间例如5至600秒,优选地5至300秒,进一步优选地5至180秒。
加热方法不特别限制,但是可以示例加热源例如热板、热风枪或红外线灯等。例如,在通过热板加热时,位于热板上的所有芯片上的表面保护带同时自发地卷起。例如,在通过热风枪加热时,由于芯片的局部加热也是可以的,所以仅部分芯片上的表面保护带可以根据需要自发地卷起。
表面保护带1的加热温度不特别限制,只要上限温度是在不影响待切断体的情况下实现卷起的温度即可,但是,加热温度是例如50℃以上,优选地50℃到180℃,更优选地70℃到180℃。当加热温度低于50℃时,存在表面保护带上不能获得用于剥离的充分变形或者变形不快速地发生的情况,所以该情况不是优选的。当加热温度太高时,在一些情况下发生麻烦例如损坏被粘物7等。
例如通过由自发的卷起形成的卷起体1’所呈现的弧形的直径r的尺寸可以通过加热条件适当地调整,所述加热条件如加热温度和热风量以及表面保护带1的组成/构成等。即,卷起体1’的卷起状态优选地由例如加热条件和表面保护带1的构成等条件决定。直径r越小,卷起的程度越大。优选地通过加热使表面保护带1变形。
卷起体1’例如源自于收缩性基材的热收缩应力而形成。由于收缩应力的展现是热的不可逆过程(即使再加热时,收缩也不会回到非收缩时的状态),一旦卷起体卷起之后,即使当加热还在持续时,卷起体也不会任意地再卷起,而且由于加热后的收缩性基材和刚性基材的高弹性,即使通过应力也不会使卷起体容易地再卷起,所以保持了固定的形状。由此,不会将该卷起体容易地压垮或展开。
图3至图8示出说明本发明的切割用表面保护带的结构的层压体。
例如,在图4和图8等的层压体的情况下,为了再卷起在80℃下加热大约30秒的卷起体,估计需要1.3N/10mm以上的应力。还有,为了将宽度为10mm的卷起体1’的直径压缩到大约三分之一,例如需要250g至300g重的载荷,而且当去除该载荷时,卷起体的直径基本上回复到初始状态。另外,如上所述,卷起体1’的卷起状态可以通过条件的设定而决定。通过所述条件,各芯片显示出实质上固定且相同的形状。
顺便提及,表面保护带1优选地具有压敏粘合剂层,而且该压敏粘合剂层可以包含活性能量射线固化型压敏粘合剂。在这种情况下,在施加用于使表面保护带1自发卷起的引起收缩的刺激例如热之前,可以施加活性能量射线(UV)。利用活性能量射线进行照射可以与施加刺激同时。
此外,可以在拾取单片化芯片之后进行刺激的施加。图2示出剥离和去除方法的一个实例,其中,在拾取之后,加热表面保护带以剥离和去除该带。
<剥离和去除>
用于从被粘物7剥离和去除由表面保护带1变形获得的卷起体1’的方法的实例包括下述方法:
(i)利用剥离用带的剥离方法;
(ii)鼓风方法;
(iii)利用镊子的剥离方法;以及
(iv)通过抽吸的抽吸-去除方法。
在所有芯片上的表面保护带1都变形成卷起体1’之后,可以进行剥离和去除,而且此外,对于一部分芯片来说,在通过其上的表面保护带1变形成卷起体1’获得的那些芯片上,可以依次地进行剥离和去除。
在利用剥离用带的剥离方法(i)中,将剥离用带贴附在通过对前述的表面保护带1施加引起收缩的刺激例如热而形成的卷起体1’上,并且将卷起体与剥离用带一起去除。例如可以使用手动辊将剥离用带贴附在卷起体1’上。
在这种情况下,在通过本发明的表面保护带1的热变形获得的卷起体1’中,由于各个芯片中的卷起体1’表现出实质上相同的形状,所以各个卷起体1’的距被粘物的高度是不变的。此外,由于各个卷起体1’具有由于表面保护带1的约束层3的刚性,所以它们不容易变形,此外,一旦卷起之后,它们不能通过应力使再卷起从而保持恒定的形状。由此,即使在施加一定程度的应力的情况下使用手动辊等将剥离用带贴附到卷起体1’时,与被粘物7接触的可能性仍然低。因此,一定可以将剥离用带贴附在所有的卷起体1’上。结果,一定可以干净有效地去除表面保护带。在这点上,剥离用带不特别限制,可以使用公知的剥离用带。
剥离用带的剥离角度可以例如从110°至180°,优选地115°至175°。剥离点的移动速度可以为例如10mm/分钟至350mm/分钟,优选地155mm/分钟至325mm/分钟。
在鼓风方法(ii)中,使用风力产生介质来进行鼓风,可以通过对卷起体1’鼓风去除形成在被粘物7上的卷起体1’。通过施加引起收缩的刺激例如热使本发明的表面保护带1在切割之后的单片化状态下确实地变形以形成具有实质上相同形状的卷起体1’,卷起体1’与被粘物7仅在一条线上接触。因此,利用较弱的风力就可以容易地去除卷起体。
作为风力产生介质,可以使用干燥器或风扇等。在通过鼓风方法的去除中,在使表面保护带1预先加热等以形成卷起体1’之后,例如可以通过常温下的空气来吹卷起体或者可以通过暖空气或热空气来吹卷起体。
此外,在通过加热等使表面保护带1形成卷起体的同时,可以进行通过鼓风方法的去除。在这种情况下,可以使用热空气。可以将热空气的温度确定为使得表面保护带1的表面温度变成80℃至100℃。
可以以与被粘物7成40°至50°角的方式进行鼓风。鼓风时间不特别限制,但是鼓风时间可以是例如1分钟到5分钟,优选地2分钟到4分钟。
此外,使用例如热板等加热介质在辅助加热被粘物和卷起体1’的状态下可以进行通过鼓风方法(ii)的表面保护带1的去除。在这种情况下,通过加热介质的辅助加热温度可以为例如50℃至70℃。
在利用镊子的剥离方法中,通过利用镊子进行拾取去除由表面保护带1的变形获得的卷起体1’。通过施加引起收缩的刺激例如热使本发明的表面保护带1在切割后的单片化状态下确实地变形以形成具有实质上相同的形状的卷起体1’,所述卷起体仅在一条线上与被粘物7接触。因此,利用相对弱的力就能容易地去除卷起体。
由于通过本发明的表面保护带的热变形获得的卷起体1’具有刚性,不再卷起,并且具有如上所述的固定形状,所以利用镊子去除是容易的,并且能够快速地去除卷起体。此外,由于通过本发明的表面保护带1的借助施加引起收缩的刺激例如热的变形而获得的卷起体1’呈弧形,所以与被粘物7的接触点非常小,例如,仅为一条线。因此,通过小应力就可以从被粘物7容易起去除卷起体。该方法对脆和贵的被粘物例如超薄晶片是特别有用的。
在通过抽吸的抽吸-去除方法(iv)中,使用抽吸装置抽吸卷起体1’,通过抽吸去除形成在被粘物7上的卷起体1’。通过施加引起收缩的刺激例如热使本发明的表面保护带1在切割后的单片化状态下确实地变形以形成具有实质上相同的形状的卷起体1’,在所有的芯片中,卷起体仅在一条线上与被粘物7接触。由此,利用相对弱的力就可以容易地去除卷起体。
作为抽吸装置,可以使用真空扫除机等。可以在事先将引起收缩的刺激例如热施加到表面保护带1以形成卷起体1’之后,进行通过借助抽吸的抽吸-去除方法的去除,或者可以与表面保护带1的通过加热等形成卷起体同时地进行。
此外,通过借助抽吸的抽吸-去除方法(iv)去除表面保护带1可能会受到使用例如热板等加热介质预备加热被粘物7和卷起体1’的影响。在这种情况下,使用加热介质的预备加热温度可以是例如50℃至70℃。
[表面保护带]
以下将说明本发明的切割用表面保护带1的构成。
图3示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体10的示意性截面图。表面保护带1可以是例如如图3所示的收缩性膜层2和约束层3的层压体10。收缩性膜层2优选地具有单轴收缩性。约束层3用作限制收缩性膜层2的收缩的层。
此外,图4示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体11的示意性截面图。图5示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体12的示意性截面图。图4中示出的层压体11是收缩性膜层2和约束层3的层压体,该收缩性膜层2具有单轴收缩性,该约束层3限制收缩性膜层2的收缩。
收缩性膜层2可以是在至少一个轴方向上具有收缩性的膜层,而且可以是热收缩性膜、光收缩性膜和通过电刺激收缩的膜等中的任一种。最重要的是,考虑到工作效率等,收缩性膜层优选地由热收缩性膜构成。
约束层3由弹性层31和刚性膜层32构成,并且以使得弹性层31位于收缩性膜层2侧的方式与收缩性膜层2层压。此外,在图5所示的层压体12中,压敏层4层压在图4所示的层压体11的刚性膜层32侧。在这种情况下,图4中的层压体11起到图5中的层压体12的支持基材的功能。
另外,图6示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体13的示意性截面图。在层压体13中,隔离衬垫5层压在图5所示的层压体12的压敏层4与刚性膜层32相对的一侧。
图7示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体14的示意性截面图。层压体14是具有收缩性膜层2、作为限制收缩性膜层2的收缩的约束层3的弹性层31和刚性膜层32、中间层6以及压敏层4以此顺序层压的层压体,并且能够通过施加引起收缩的刺激例如热从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心进行自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体。
中间层6位于刚性膜层32和压敏层4之间,并且具有减小由收缩性膜层/弹性层/刚性膜层构成的复合基材的拉伸应力(tensile stress)以抑制当将晶片研磨得极薄时发生的晶片的翘曲的功能。中间层6的特征在于与刚性膜层32相比其展示低的弹性。
图8是示出作为本发明的表面保护带的一个实例的层压体15的示意性截面图。图8中所示的层压体15具有如下构成:收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂层33彼此层压,且隔离衬垫5贴附在活性能量射线固化型压敏粘合剂层33与收缩性膜层2相反的表面上。
层压体15优选地具有如下构成:在至少一个轴方向上具有收缩性的收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂层33彼此层压,其中,所述活性能量射线固化型压敏粘合剂层33通过利用活性能量射线的照射来固化,从而获得80℃时的拉伸模量与厚度之积为5×103N/m以上至小于1×105N/m。通过施加热,该层压体能够从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心进行自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体。此外,其它层也可以出现在收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂层33之间,但是优选地不存在80℃时的模量与厚度之积为4×105N/m以上、特别为1×105N/m以上的层。
[收缩性膜层2]
收缩性膜层2是足以通过施加引起收缩的刺激(例如,热)至少在一个轴方向上进行收缩的膜层。收缩性膜层可以仅在一个方向上具有收缩性,或者可以在某个方向(一个轴方向)上具有主收缩性而在与该方向不同的方向(例如,与上述方向垂直的方向)上具有副收缩性。此外,收缩性膜层2可以是单层或由两层以上的层构成的多层。
在70℃至180℃范围内的预定温度(例如,80℃)下,收缩性膜层2的在主收缩方向上的收缩率为例如5%至90%,优选地30%至90%,特别优选地50%至90%。构成收缩性膜层2的收缩性膜层的主收缩方向以外的方向上的收缩率优选地为10%以下,更优选地为5%以下,特别优选地为3%以下。收缩性膜的热收缩性可以例如通过使挤出机挤出的膜进行拉伸处理而获得。
顺便提及,在本说明书中,收缩率(%)意指基于下述算式计算出的值:[(收缩前尺寸-收缩后尺寸)/(收缩前尺寸)]×100,并且除非特别声明,代表的是主收缩方向上的收缩率。
收缩性膜层2的实例包括选自以下树脂中的一种树脂或两种以上树脂组成的单轴拉伸膜:聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯,聚降冰片烯,聚酰亚胺,聚酰胺,聚氨酯,聚苯乙烯,聚偏氯乙烯和聚氯乙烯等。首先,从压敏粘合剂的优异涂布加工性的观点,热收缩性膜优选地是由聚酯类树脂,聚烯烃类树脂(包括环状聚烯烃类树脂)如聚乙烯、聚丙烯和聚降冰片烯,或者聚氨酯类树脂组成的单轴拉伸膜。作为此类收缩性膜层,可以利用商购可得的产品,如由Toyobo Co.,Ltd.制造的“SPACECLEAN”、由Gunze Ltd.制造的“FANCYWRAP”、由Toray Industries,Inc.制造的“TORAYFAN”、由Toray Industries,Inc.制造的“Lumirror”、由JSP Corp.,制造的“ARTON”、由ZEON Corp.,制造的“ZEONOR”以及由Asahi Chemical Industry Co.,Ltd.制造的“SUNTEC”。
在这一点上,在层压体15中,在固化活性能量射线固化型压敏粘合剂层33时透过收缩性膜层2进行利用活性能量射线的照射的情况下,需要由适用于使得至少预定量的活性能量射线容易地穿过的材料(例如,透明的树脂等)来构成收缩性膜层2。
收缩性膜层2的厚度一般为5μm至300μm,优选地为10μm至100μm。当收缩性膜层2的厚度过大时,刚性增大从而不允许自发卷起或收缩性膜层和活性能量射线固化型压敏粘合剂层33之间可能会产生分离,这有可能会导致层压体破坏。而且公知的是,具有大刚性的膜由于带贴附时的残余应力而展示大的弹性变形力并且当将晶片薄化后导致大的翘曲,由此带来在搬送时容易损坏被粘物等趋势。
收缩性膜层2的表面可以进行传统的表面处理,例如化学或物理处理如铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露或离子化放射线处理、利用底涂剂(例如,压敏粘合物质等)的涂布处理,以增强与相邻层的粘合性和保持性等。
[约束层]
约束层3限制收缩性膜层2的收缩以产生反作用力,由此整个层压体产生偶力,所述偶力产生出引起卷起的驱动力。此外,认为收缩性膜层2的沿不同于主收缩方向的方向上的副收缩受到约束层3抑制,且约束层还具有使得具有单轴收缩性但不需要具有一致的收缩性的收缩性膜层2的收缩方向集中到一个方向。由此,认为当例如将促进收缩性膜层2收缩的热施加到层压片(层压体)时,层压片的外缘部(一个端部或相对的两端部)由于作为驱动力的相对收缩性膜层2在约束层3中的收缩力的斥力的作用而升起,从而通过从一个端部沿一个方向或沿中心方向(通常地,收缩性膜层的主收缩轴方向)的自发卷起形成筒状卷起体,收缩性膜层2侧位于内侧。此外,由于能够通过约束层3防止由收缩性膜层2的收缩变形产生的剪断力传递到压敏粘合剂层4和被粘物7,所以可以防止再剥离时具有减小的压敏粘合强度的压敏粘合剂层(例如,固化的压敏粘合剂层)的损坏、被粘合物的损坏和具有损坏的压敏粘合剂层的被粘物的污染等。
为了具有限制收缩性膜层2的收缩的功能,约束层3具有相对于收缩性膜层2的弹性和粘合性(包括压敏粘合性)。还有,为了平稳地形成筒状卷起体,约束层3优选地具有一定程度的韧性和刚性。约束层3可以由单层或多层构成,其中,将功能分在多个层中,约束层3优选地由弹性层31和刚性膜层32构成。
[弹性层31]
弹性层31优选地在收缩性膜层2收缩时的温度下(在层压体11用作作为表面保护带1的层压体12和层压体13中的表面保护带1的支持基材的情况下,在剥离层压体12和层压体13时的温度下)容易变形,即,弹性层31优选地处于橡胶状状态。然而,利用具有流动性的材料,不会产生充分的反作用力,并且最终导致收缩性膜层单独发生收缩,变形(自发卷起)失败。因此,弹性层31优选地是通过三维交联等抑制其流动性的层。另外,还取决于厚度,弹性层31具有抵抗收缩性膜层2的非一致收缩力中的弱力分量并且防止由该弱力分量引起的收缩变形的作用,由此将收缩转变为一致的收缩方向。认为晶片研磨之后产生的翘曲是由残余应力产生的,该残余应力是在将压敏粘合片贴附在晶片上时残余的应力,但是弹性层31还具有减小残余应力以减小翘曲的作用。
因此,弹性层31优选地由具有压敏粘合性并且具有玻璃化转变温度的树脂形成,该玻璃化转变温度为例如50℃以下,优选地室温(25℃)以下,更优选地0℃以下。位于收缩性膜层2侧的弹性层31的表面的压敏粘合强度在180℃剥离实验的值(根据JIS Z 0237,拉伸速率:300mm/分钟,50℃)中优选地在0.5N/10mm以上的范围内。当该粘合强度太低时,收缩性膜层2和弹性层31之间容易发生分离。
在从室温(25℃)至剥离时的温度(例如,80℃)的温度范围内,弹性层31的剪切模量G优选地为1×104Pa至5×106Pa,特别优选地为0.05×106Pa至3×106Pa。当剪切模量太小时,用于将收缩性膜层2的收缩应力转变成卷起所需的应力的作用不够,而当剪切模量过大时,使刚性增强从而削弱了卷起性,此外,具有高弹性的弹性层通常缺乏粘合强度,难以制作层压体,并且减缓残余应力的作用也不良。弹性层31的厚度优选地在15μm至150μm的量级。当厚度太小时,难以获得相对收缩性膜层2的收缩的约束性,并且减小应力的效果也降低,而当厚度过大时,降低了自卷起性,或者易操作性和经济性差,所以这种情况不是优选的。因此,剪切模量G(例如,80℃时的值)与弹性层31的厚度之积(剪切模量G×厚度)优选地为1N/m至1000N/m,更优选地为1N/m至150N/m,进一步优选地为1.2N/m至100N/m。
另外,在压敏粘合剂层4是活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,弹性层31优选地由适用于使活性能量射线容易地穿过的材料形成并且优选地具有优异的成形性,从制造和作业性等观点出发,该成形性允许适当地选择厚度并且容易形成膜形状。
作为弹性层31,可使用泡沫材料(发泡膜)如其表面(至少在收缩性膜层2侧的表面)进行压敏粘合处理的聚氨酯泡沫和丙烯酸类泡沫,以及树脂膜(包括片材)如使用橡胶或热塑性弹性体等作为材料的非发泡树脂膜。在压敏粘合处理中使用的压敏粘合剂不特别限制,例如,可以使用下述已知的压敏粘合剂之一、或者将其两种以上组合使用,所述已知的压敏粘合剂如丙烯酸类压敏粘合剂、橡胶类压敏粘合剂、乙烯基烷基醚类压敏粘合剂、硅酮类压敏粘合剂、聚酯类压敏粘合剂、聚酰胺类压敏粘合剂、聚氨酯类压敏粘合剂以及苯乙烯-二烯嵌段共聚物类压敏粘合剂。首先,从调整粘合强度等的观点,优选使用丙烯酸类压敏粘合剂。另外,在压敏粘合剂处理中使用的压敏粘合剂的树脂以及发泡膜的或非发泡树脂膜的树脂优选为相同类型的树脂,从而获得高亲合性。例如,在将丙烯酸类压敏粘合剂用于压敏粘合处理的情况下,丙烯酸类泡沫等适合作为树脂膜。
还有,弹性层31可以由例如自身具有粘合性的树脂组合物形成,所述树脂组合物例如是交联型酯类压敏粘合剂或交联型丙烯酸类压敏粘合剂。因为由交联型酯类压敏粘合剂或交联型丙烯酸类压敏粘合剂等形成的这类层(压敏粘合剂层)的生产性和经济性优异,这类层可以通过较简单的和容易的方法制作而不需要单独地进行粘合处理并且是优选使用。
交联型聚酯类压敏粘合剂具有使得将交联剂添加到使用酯类聚合物作为基础聚合物的聚酯类压敏粘合剂中的构成。酯类聚合物包括例如由二醇组分和二羧基组分的缩合聚合产物构成的聚酯。
二醇组分的实例包括(聚)碳酸酯二醇。(聚)碳酸酯二醇的实例包括(聚)碳酸亚己基酯二醇、(聚)3-甲基(亚戊基)碳酸酯二醇、(聚)三亚甲基碳酸酯二醇以及它们的共聚物。可以单独使用二醇组分或(聚)碳酸酯二醇,或者也可以组合使用它们中的两种以上。顺便提及,当(聚)碳酸酯二醇是聚碳酸酯二醇时,它的聚合度不特别限制。
商购可得的(聚)碳酸酯二醇产品的实例包括商品名“PLACCEL CD208PL”、商品名“PLACCEL CD210PL”、商品名“PLACCEL CD220PL”、商品名“PLACCEL CD208”、商品名“PLACCEL CD210”、商品名“PLACCEL CD220”、商品名“PLACCEL CD208HL”、商品名“PLACCEL CD210HL”以及商品名“PLACCEL CD220HL”[所有的产品均由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造]。
作为二醇组分,除了(聚)碳酸酯二醇以外,根据需要还可以组合使用例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇或十八烷二醇等组分。
此外,作为二羧酸组分,可适当使用包含作为主要组分的其分子骨架为具有2至20个碳数的脂族或脂环族烃基的二羧酸或其反应性衍生物的二羧酸组分。在其分子骨架为具有2至20个碳数的脂族或脂环族烃基的二羧酸或其反应性衍生物中,烃基可以为直链的或支化的。二羧酸或其反应性衍生物的典型实例包括琥珀酸、甲基琥珀酸、己二酸、庚二酸、壬二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、1,14-十四烷二酸、四氢化邻苯二甲酸、内亚甲基四氢化邻苯二甲酸,以及其酸酐或低级烷基酯。这些二羧酸组分之一可以单独使用,或者可以将其两种以上组合使用。
作为二醇组分和二羧酸组分的组合,可优选使用聚碳酸酯二醇与癸二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、苯二甲酸或马来酸等的组合。
此外,交联型丙烯酸类压敏粘合剂具有如此构成以致将交联剂添加至使用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合剂。丙烯酸类聚合物的实例包括:(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物或共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯如(甲基)丙烯酸的C1-C20烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯;以及上述(甲基)丙烯酸烷基酯和其它共聚单体[例如,含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸或马来酸酐;含羟基单体如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;含氨基单体如吗啉基(甲基)丙烯酸酯;含酰胺基单体如(甲基)丙烯酰胺;含氰基单体如(甲基)丙烯腈;以及具有脂环烃基的(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸异冰片酯]的共聚物。
特别地,丙烯酸类聚合物优选为一种或两种以上(甲基)丙烯酸的C1-C12烷基酯如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯,与至少一种选自含羟基单体如丙烯酸2-羟乙酯和含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸的共聚单体的共聚物,或者一种或两种以上(甲基)丙烯酸的C1-C12烷基酯、含脂环烃基的(甲基)丙烯酸酯,与至少一种选自含羟基单体和含羧基或酸酐基团的单体的共聚单体的共聚物。
将丙烯酸类聚合物例如通过使以上例举的单体组分(和聚合引发剂)利用光(例如,紫外线)在不存在溶剂下聚合而制备作为高粘度液体预聚物。将交联剂然后添加至该预聚物,由此可获得交联型丙烯酸类压敏粘合剂组合物。此处,交联剂可以在生产预聚物时添加。交联型丙烯酸类压敏粘合剂组合物也可以通过添加交联剂和溶剂(其在使用丙烯酸类聚合物溶液的情况下不是必需的)至通过以上例举的单体组分的聚合获得的丙烯酸类聚合物或者其溶液而获得。
交联剂不特别限制,例如,可以使用异氰酸酯类交联剂、三聚氰胺类交联剂、环氧类交联剂、丙烯酸酯类交联剂(多官能丙烯酸酯)或者具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯等。丙烯酸酯类交联剂的实例包括己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯。具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括丙烯酸2-异氰酸根合乙酯和甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯。首先,交联剂优选为丙烯酸酯类交联剂(多官能丙烯酸酯)或紫外线(UV)反应***联剂如具有异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯。交联剂的添加量通常为0.01至150质量份,优选0.05至50质量份,特别优选0.05至30质量份,基于100质量份基础聚合物。
除了基础聚合物和交联剂以外,交联型丙烯酸类压敏粘合剂还可以包含合适的添加剂如交联促进剂、增粘剂(例如,松香衍生物树脂、聚萜烯树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂)、增稠剂、增塑剂、填料、抗老化剂和抗氧化剂。
关于作为弹性层31的交联型丙烯酸类压敏粘合剂层,例如,将通过添加交联剂至上述预聚物制备的交联型丙烯酸类压敏粘合剂组合物通过已知方法如浇铸法形成具有期望厚度和期望面积的膜形状,使交联反应(和未反应单体的聚合)通过利用光再次照射膜进行,由此可容易地并且简单地获得适合于所述目的的弹性层31。由于由此获得的弹性层31(交联型丙烯酸类压敏粘合剂层)具有自压敏粘合性,因此可通过将其层压在收缩性膜层2和刚性膜层32之间而直接使用。作为交联型丙烯酸类压敏粘合剂层,可利用商购可得双面粘合带如由Nitto Denko Corp.制造的商品名“HJ-9150W”。在这点上,在将膜形状压敏粘合剂粘合在收缩性膜层2和刚性膜层32之间后,交联反应可以通过利用光再次照射所得层压体进行。
作为弹性层31的交联型丙烯酸类压敏粘合剂层也可以通过以下获得:将通过使上述丙烯酸类聚合物和交联剂溶解在溶剂中获得的交联型丙烯酸类压敏粘合剂组合物涂布在刚性膜层32表面上,其上贴附收缩性膜层2,然后利用光照射所得层压体。此外,在再剥离时压敏粘合剂层是活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,交联型丙烯酸类压敏粘合剂可以通过在当压敏粘合剂层固化时利用活性能量射线照射(利用光照射)而固化(交联)。
可以向构成本发明中的弹性层31的组分,进一步添加珠如玻璃珠和树脂珠。添加玻璃或树脂珠至弹性层31是有利的,这是因为有助于控制压敏粘合性和剪切模量。珠的平均粒径例如为1至100μm,优选1至20μm的量级。珠的添加量例如为0.1至10质量份,优选1至4质量份,基于100质量份全部弹性层31。当添加量过大时,压敏粘合性可能劣化,然而当其过小时,上述效果趋于不足。
[刚性膜层]
刚性膜层32具有赋予刚性或韧性至约束层3的功能,由此获得对于收缩性膜层2的收缩力的反作用力,并且反过来产生用于卷起所需要的偶力。由于提供刚性膜层32,当引起收缩的刺激如加热施加至收缩性膜层2时,层压片或压敏粘合片顺利地进行自发卷起而不中途停止或不偏移方向,并且可形成形状整齐的筒状卷起体。
构成刚性膜层32的刚性膜的实例包括由一种或两种以上选自以下的树脂组成的膜:聚酯如聚对苯二甲酸乙二酯、对苯二甲酸丁二酯和聚萘二甲酸乙二酯;聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯;聚酰亚胺;聚酰胺;聚氨酯;苯乙烯类树脂如聚苯乙烯;聚偏氯乙烯;和聚氯乙烯。首先,聚酯类树脂膜、聚丙烯膜和聚酰胺膜等是优选的,这是因为例如,压敏粘合剂的涂布加工性是优异的。刚性膜层32可以是单层或其中层压两层以上的多层。构成刚性膜层32的刚性膜是非收缩性的,并且例如,收缩率例如为5%以下,优选3%以下,更优选1%以下。
在剥离温度(例如,80℃)下的刚性膜层32的杨氏模量与厚度之积(杨氏模量×厚度)优选地为3.0×105N/m以下(例如,1.0×102N/m至3.0×105N/m),更优选地为2.8×105N/m以下(例如,1.0×103N/m至2.8×105N/m)。当刚性膜层32的杨氏模量与厚度之积太小时,将收缩性膜层2的收缩应力转变成卷起应力的作用也差并且方向集中作用也会减小。而当刚性膜层32的杨氏模量与厚度之积过大时,卷起容易受到刚性抑制。刚性膜层32在剥离温度(例如,80℃)下的杨氏模量优选地为3×106N/m2至2×1010N/m2,更优选地为1×108N/m2至1×1010N/m2。当杨氏模量太小时,难以获得形状整齐的筒状卷起体,而当杨氏模量过大时,难以发生自发卷起。刚性膜层32的厚度为例如20μm至150μm,优选地25μm至95μm,更优选地30μm至90μm,特别优选地在30μm至80μm量级。当厚度太小时,难以获得形状整齐的筒状卷起体,而当厚度过大时,自卷起性降低且可操纵性和经济性差,所以这种情况不是优选的。
在压敏粘合剂层是活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,刚性膜层32优选地由适用于使活性能量射线容易地穿过的材料形成并且优选地具有优异的成形性,从制造和作业性等观点出发,该成形性允许适当地选择厚度并且容易形成膜形状。
在上述实例中,约束层3由弹性层31和刚性膜层32构成,但是不是必须这样地构成。例如,通过给弹性层31赋予适当的刚性,可以省略刚性膜层32。
[压敏粘合剂层]
作为压敏粘合剂层4,也可以使用本来具有小的粘合强度的压敏粘合剂层,但是,优选地,压敏粘合剂层4是具有足以能贴附到被粘物的压敏粘合性并且在完成预定的任务后允许通过某种方法使压敏粘合性降低或消失(低粘合化处理)的再剥离性压敏粘合剂层。这样的再剥离性压敏粘合剂层可以具有与公知的再剥离性压敏粘合片的压敏粘合剂层的构成相同的构成。考虑到自卷起性,压敏粘合剂层或低粘合化处理之后的压敏粘合剂层的压敏粘合强度(180°剥离,对硅镜面晶片,拉伸速度:300mm/分钟)在初始温度(25℃)为例如优选地6.5N/10mm以下,特别优选地6.0N/10mm以下。
可以优选地使用活性能量射线固化型压敏粘合剂层作为压敏粘合剂层4。活性能量射线固化型压敏粘合剂层可以由初期具有粘合性/压敏粘合性而在活性能量射线照射时形成三维网络结构而显示高弹性的材料构成,活性能量射线例如为红外线、可见光线、紫外线、X射线和电子束,并且活性能量射线固化型压敏粘合剂等可以用作这样的材料。活性能量射线固化型压敏粘合剂包含利用活性能量射线反应性官能团化学改性以赋予活性能量射线固化性的化合物或活性能量射线固化性化合物(或活性能量射线固化性树脂)。因此,优选地使用由利用活性能量射线反应性官能团化学改性的基础材料或基础材料中混合有活性能量射线固化型化合物(或活性能量射线固化型树脂)的组合物构成的活性能量射线固化型压敏粘合剂。
作为基础材料,可以使用例如传统公知的压敏粘合剂(粘合剂)等压敏粘合材料。压敏粘合剂的实例包括使用天然橡胶或者橡胶类聚合物如聚异丁烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶、再生橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶和NBR作为基础聚合物的橡胶类压敏粘合剂;硅酮类压敏粘合剂;和丙烯酸类压敏粘合剂。在这些压敏粘合剂中,丙烯酸类压敏粘合剂是优选的。基础材料可以由一种或两种以上的组分构成。
丙烯酸类压敏粘合剂的实例包括使用以下作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合剂:丙烯酸类聚合物,例如(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物或共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯例如(甲基)丙烯酸的C1-C20烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯;或者所述(甲基)丙烯酸烷基酯和其它共聚单体[例如,含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸或马来酸酐;含羟基单体如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;含氨基单体如吗啉基(甲基)丙烯酸酯;以及含酰胺基单体如(甲基)丙烯酰胺]的共聚物。这些中之一可以单独使用,或者将其两种以上组合使用。
用于化学改性以确保活性能量射线固化型粘合剂的活性能量射线固化的活性能量射线反应性官能团和活性能量射线固化型化合物不特别限制,只要可以利用活性能量射线例如红外线、可见光线、紫外线、X-射线和电子束来固化即可,但是,能够有效地使活性能量射线固化型压敏粘合剂在利用活性能量射线的照射之后形成三维网络(网络化)的那些是优选的。可以单独使用这些中的一种,或组合使用这些中的两种以上。用在化学改性中的活性能量射线反应性官能团的实例包括含碳-碳多重键官能团,例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、烯丙基和乙炔基。这样的官能团能产生由于利用活性能量射线照射时的碳-碳多重键的断裂而产生的自由基并且能够通过使该自由基成为交联点而形成三维网络结构。最重要的是,由于(甲基)丙烯酰基对于活性能量射线具有较高的反应性并且可以与从丙烯酸类压敏粘合剂的丰富的品种中选出的丙烯酸类压敏粘合剂组合使用,所以考虑到反应性和作业性,(甲基)丙烯酰基团是优选的。
用活性能量射线反应性官能团化学改性的基础材料的典型实例包括通过以下获得的聚合物:将由含反应性官能团如羟基或羧基的单体[例如,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯或(甲基)丙烯酸]与(甲基)丙烯酸烷基酯之间的共聚产生的含反应性官能团的丙烯酸类聚合物,与其分子中具有能够与反应性官能团(异氰酸酯基或环氧基等)和活性能量射线反应性官能团(丙烯酰基或甲基丙烯酰基等)反应的基团的化合物[例如,(甲基)丙烯酰氧乙烯异氰酸酯]反应。
含反应性官能团单体在含反应性官能团的丙烯酸类聚合物中的比率例如为5至40质量%,优选10至30质量%,基于全部单体。在与含反应性官能团的丙烯酸类聚合物反应时,其分子中具有能够与反应性官能团和活性能量射线反应性官能团反应的基团的化合物的使用量例如为50至100摩尔%,优选60至95摩尔%,基于在含反应性官能团的丙烯酸类聚合物中的反应性官能团(羟基或羧基等)。
活性能量射线固化性化合物的实例包括具有两个以上碳-碳双键的化合物,如含聚(甲基)丙烯酰基化合物,例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯(dipentaerythritol monohydroxy pentaacrylate)、二季戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯等。这些中之一可以单独使用,或将其两种以上组合使用。首先,含聚(甲基)丙烯酰基化合物是优选的,其实例例如描述于JP-A-2003-292916中。含聚(甲基)丙烯酰基化合物在下文中有时称作“丙烯酸酯类交联剂”。
作为活性能量射线固化性化合物,也可以使用有机盐如鎓盐和其分子中具有多个杂环的化合物的混合物。该混合物产生由有机盐利用活性能量射线照射时的断裂产生的离子,并且通过使产生的离子作为引发物质引起杂环的开环反应,由此可形成三维网络结构。有机盐的实例包括碘鎓盐、鏻盐、锑盐、硫鎓盐和硼酸盐,其分子中具有多个杂环的化合物中的杂环包括环氧乙烷、氧杂环丁烷、氧杂环戊烷、硫杂丙环和氮丙啶等。具体地,可使用描述于Hikari Koka Gijutsu,edited by Gijutsu Joho Kyokai,(2000)中的化合物。
活性能量射线固化性树脂的实例包括含光敏性反应性基团聚合物或低聚物如在其分子末端具有(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸类树脂(甲基)丙烯酸酯,在其分子末端具有烯丙基的硫醇烯(thiol-ene)加成型树脂或阳离子光聚合型树脂,含肉桂酰基聚合物如聚乙烯醇肉桂酸酯,重氮化胺-线型酚醛树脂(diazotized amino-novolak resin)和丙烯酰胺类聚合物。此外,能够与高度活性的能量射线反应的聚合物的实例包括环氧化聚丁二烯、不饱和聚酯、聚缩水甘油醚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和聚乙烯基硅氧烷等。此外,在使用活性能量射线固化性树脂的情况下,上述基础材料不是必需的。
特别地,活性能量射线固化性压敏粘合剂优选为由上述丙烯酸类聚合物或用活性能量射线反应性官能团化学改性的丙烯酸类聚合物(其中活性能量射线反应性官能团引入其侧链中的丙烯酸类聚合物)和上述能量射线固化性化合物(例如,具有两个以上碳-碳双键的化合物)的组合组成的压敏粘合剂。从反应性和加工性的观点,上述组合是优选的,这是因为包含显示对于活性能量射线相对高的反应性的丙烯酸酯基并且允许从各种丙烯酸类压敏粘合剂中选择。此类组合的具体实例包括具有引入其侧链中的丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物和具有两个以上含碳-碳双键的官能团(特别是丙烯酸酯基)的化合物的组合。作为此类组合,可使用例如在JP-A-2003-292916中公开的那些。
具有引入其侧链中的丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物的制备方法的实例包括将异氰酸酯化合物如丙烯酰氧乙基异氰酸酯或甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯通过氨基甲酸酯键键合至在其侧链中含有羟基的丙烯酸类聚合物的方法。
活性能量射线固化性化合物的共混量例如为0.5至200质量份的量级,优选5至180质量份的量级,更优选20至130质量份的量级,基于100质量份基础材料(例如,上述丙烯酸类聚合物或用活性能量射线反应性官能团化学改性的丙烯酸类聚合物)。
在活性能量射线固化性压敏粘合剂中,出于增加用于形成三维网络结构的反应速度的目的,可以共混用于固化赋予活性能量射线固化性的化合物的活性能量射线聚合引发剂。
活性能量射线聚合引发剂可合适选自常规已知的或根据使用的活性能量射线种类(例如,红外射线、可见光线、紫外线、X射线或电子束)采用的聚合引发剂。从工作效率的观点,能够利用紫外线引发光聚合的化合物是优选的。活性能量射线聚合引发剂的典型实例包括但不限于,酮类引发剂如二苯酮、苯乙酮、醌、萘醌、蒽醌或芴;偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈;以及过氧化物类引发剂如过氧化苯甲酰和过苯甲酸。商购可得产品的实例包括由Ciba-Geigy制造的“IRGACURE 184”和“IRGACURE 651”。
这些活性能量射线聚合引发剂之一可以单独使用,或将其两种以上混合并且使用。活性能量射线聚合引发剂的共混量通常为0.01至10质量份的量级,优选1至8质量份的量级,基于100质量份上述基材。此外,如果需要,可以将活性能量射线聚合促进剂与活性能量射线聚合引发剂一起组合使用。
在活性能量射线固化性压敏粘合剂中,除了上述组分以外,如果需要,共混在活性能量射线固化前后用于获得合适的压敏粘合剂的适当添加剂如交联剂、固化(交联)促进剂、增粘剂、硫化剂和增稠剂,以及用于增强耐久性的适当添加剂如抗老化剂和抗氧化剂。
作为优选的活性能量射线固化性压敏粘合剂,可以使用例如活性能量射线固化性化合物共混于基材(压敏粘合剂)中的组合物,优选UV固化型化合物共混于丙烯酸类压敏粘合剂中的UV固化型压敏粘合剂。特别地,作为活性能量射线固化性压敏粘合剂的优选实施方案,可以使用包含含侧链丙烯酸酯的丙烯酸类压敏粘合剂、丙烯酸酯类交联剂(含聚(甲基)丙烯酰基化合物;多官能丙烯酸酯)和紫外线聚合引发剂的UV固化型压敏粘合剂。含侧链丙烯酸酯的丙烯酸类压敏粘合剂意指丙烯酸酯基引入侧链中的丙烯酸类聚合物,并且可通过相同方法制备和利用的与上述那些相同的丙烯酸类聚合物。丙烯酸酯类交联剂是作为含聚(甲基)丙烯酰基化合物上述示例的低分子化合物。作为紫外线聚合引发剂,可使用作为典型活性能量射线聚合引发剂上述示例的那些。
另外,还可以将使用上述丙烯酸类压敏粘合剂作为基础材料的非能量射线固化型压敏粘合剂用作构成压敏粘合剂层4的压敏粘合剂。在这种情况下,可以应用压敏粘合强度小于产生筒状卷起体时的剥离应力的压敏粘合剂,例如,可以使用在硅镜面晶片作为被粘物的180°剥离实验(室温(25℃))中压敏粘合强度为6.5N/10mm以下(例如,0.05N/10mm至6.5N/10mm,优选地0.2N/10mm至6.5N/10mm),特别优选地6.0N/10mm以下(例如,0.05N/10mm至6.0N/10mm,优选地0.2N/10mm至6.0N/10mm)的压敏粘合剂。
作为使用具有小的压敏粘合强度的丙烯酸类压敏粘合剂作为基础材料的非能量射线固化性压敏粘合剂,优选使用通过一下获得的丙烯酸类压敏粘合剂:添加能够与反应性官能团反应的交联剂[例如,异氰酸酯类交联剂、三聚氰胺类交联剂或环氧类交联剂]至(甲基)丙烯酸烷基酯[例如,(甲基)丙烯酸的C1-C20烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸辛酯]、含反应性官能团单体[例如,含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸或马来酸酐;含羟基单体如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;含氨基单体如吗啉基(甲基)丙烯酸酯;或含酰胺基单体如(甲基)丙烯酰胺]和如果需要的其它共聚单体[例如,含脂环烃基的(甲基)丙烯酸酯如(甲基)丙烯酸异冰片酯和丙烯腈等]的共聚物,然后进行交联。
可以通过传统方法形成压敏粘合剂层4,例如下述方法:利用通过添加压敏粘合剂、活性能量射线固化性化合物以及根据需要的溶剂制备的涂布溶液来涂布约束层3的表面(上述实例中的刚性膜层32的表面)的方法;将上述涂布溶液涂布在适当的隔离衬垫(隔膜)上以形成压敏粘合剂层并将该层转移(转移固定)到约束层3上的方法。在通过转移形成的情况下,有时候在约束层3的界面处留有孔(空隙)。在这种情况下,通过施加诸如高压釜处理等加温加压处理来扩散和消灭该孔。压敏粘合剂层4可以是单层或多层。
可以进一步将珠如玻璃珠和树脂珠添加到用于本发明的压敏粘合剂层4的组成成分。当将玻璃珠或树脂珠添加到压敏粘合剂层4时,容易增大剪切模量从而降低粘合强度。所述珠的平均粒径例如为1μm至100μm,优选地在1μm至20μm的量级。珠的添加量例如为全部压敏粘合剂层4的25质量份至200质量份,优选地50质量份至100质量份。当该量过大时,有时会发生分散不良,使得难以涂布压敏粘合剂,而当该量太小时,上述效果倾向于不足。
压敏粘合剂层4的厚度通常为10μm至200μm,优选地20μm至200μm,更优选地30μm至60μm。当厚度太小时,压敏粘合强度不足,因此,变得难以保持和临时固定被粘物,而当厚度过大时,这是不经济的并且可操作性也差,因此这些情况都不是优选的。
根据目的,可以通过下述方法制造本发明的表面保护带1:将收缩性膜层2和约束层3(优选地,弹性层31和刚性膜层32)叠置,并且通过适当地选择性使用层压装置(例如手动辊或层压机)或大气压压缩装置(例如高压釜等)来层压收缩性膜层2和约束层3。此外,本发明的表面保护带可以通过将压敏粘合剂层4设置在表面保护带1的约束层3的表面上,或将其一个表面上具有事先设置的压敏粘合剂层4的约束层3与收缩性膜层2(或收缩性膜层2和弹性层31)叠置和层压来制造。
在表面保护带1的与被粘物7接触的一侧上具有活性能量射线固化性化合物的情况下,在将表面保护带1贴附在被粘物7上并且进行切割处理之后,可以在与被粘物7接触的一侧上进行利用活性能量射线的照射,以降低压敏粘合强度。之后或者同时,施加引起收缩性膜层的收缩的刺激,从而通过引起从片材的一个端部沿一个方向(通常,沿主收缩轴方向)或从相对的两个端部朝向中心(通常,沿主收缩轴方向)的自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体而使得表面保护带1能够从被粘物7剥离。引起收缩的刺激例如热的施加优选地与利用活性能量射线的照射一起进行。在这一点上,在表面保护带1发生从片材的一个端部沿一个方向进行自发卷起的情况下,形成一个筒状卷起体(单向卷起进行剥离)。在表面保护带1从相对的两个端部朝向中心的自发卷起的情况下,形成两个平行的筒状卷起体(双向卷起进行剥离)。
在切割处理之后,例如,在压敏粘合剂层4是活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,当在与利用活性能量射线照射压敏粘合剂层4一起或在该照射之后,使用引起收缩的刺激如加热的施加装置将引起收缩的刺激例如热施加到收缩性膜层2时,压敏粘合剂层4固化以失去压敏粘合强度,并且收缩性膜层2将要收缩和变形,使得表面保护带1升起以从外缘部(或相对的两个外缘部)卷起表面保护带1。根据施加引起收缩的刺激例如热的条件,表面保护带进一步自发地以卷起形式沿一个方向(或沿彼此相反的两个方向(朝向中心的方向))行进以形成一个(或两个)筒状卷起体。这里,筒状卷起体不仅包括带的两端彼此接触或叠置的筒状卷起体,还包括具有如下形状的筒状卷起体:带的两端不彼此接触且部分卷起体是开放的。在此情形下,由于压敏粘合片的收缩方向通过约束层3调整,所以利用沿一个方向的卷起快速地形成筒状卷起体。由此,能够极容易且干净地从被粘物7剥离表面保护带1。
在通过加热施加引起收缩的刺激时,可以根据热收缩性膜层2的收缩性适当地选择加热温度。关于该加热温度,例如,只要该温度是能够在不影响待切断体的状态下获得卷起体的温度,上限温度不特别限制,但是,该温度例如为50℃以上,优选地50℃至180℃,更优选地70℃至180℃。利用活性能量射线的照射和加热处理可以同时进行或阶段地进行。此外,该加热不仅均一地全面加热被粘物,而且阶段地加热整个表面或进一步部分地加热以制作剥离起点,并且根据利用易剥离性的目的,能够适当地选择。
[中间层]
中间层6位于刚性膜层32和压敏粘合片4之间,并且具有减小复合基材的拉伸应力的功能以抑制晶片的翘曲,该复合基材由收缩性膜层/弹性层/刚性膜层构成。
用于形成中间层6的材料不特别限制,例如,可以使用在压敏粘合剂层中提及的压敏粘合剂,各种柔软树脂如聚乙烯(PE)、乙烯-乙烯醇共聚物(EVA)和乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA),丙烯酸类树脂和聚氨酯聚合物的混合树脂,以及丙烯酸类树脂和天然橡胶的接枝共聚物等。
作为形成上述丙烯酸类树脂的丙烯酸类单体,(甲基)丙烯酸烷基酯如(甲基)丙烯酸的C1-C20烷基酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸辛酯等可以单独使用,或者(甲基)丙烯酸烷基酯可以作为与(甲基)丙烯酸烷基酯[例如,含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸或马来酸酐]共聚的单体的混合物而使用。
作为用于形成本发明中的中间层6的材料,特别地,从与刚性膜层32的粘合性的观点,优选使用丙烯酸类树脂和聚氨酯聚合物的混合树脂或者丙烯酸类树脂和天然橡胶的接枝聚合物,特别地,丙烯酸类树脂和聚氨酯聚合物的混合树脂是优选的。此外,聚氨酯聚合物可通过已知常规方法生产。
为了增强中间层6与上述刚性膜层32的粘合性,可以在中间层6和刚性膜层32之间适当设置底涂层(undercoat layer)。此外,为了增强中间层6与上述压敏粘合剂层4之间的粘合性,中间层的表面可以根据需要进行传统的物理或化学处理,例如消光处理、电晕放电处理、底漆处理、交联处理(例如,使用硅烷等的化学交联处理)等。
根据材料形态,可以通过众所周知的传统方法形成中间层6。例如,在材料呈溶液形态的情况下,中间层6可以通过在刚性膜层32的表面上涂布或将溶液涂覆在适当的隔离衬垫(隔膜)上以形成中间层6并将该层转移(转移固定)到刚性膜层32上的方法形成。此外,在使用柔软树脂或混合树脂作为中间层6的情况下,可以使用将树脂挤出-层压在刚性膜层32上的方法、干式层压事先形成膜形态的树脂或通过具有压敏粘合性的底涂剂贴附树脂的方法等。
考虑到压敏粘合片的易贴合性和例如带-切断等的加工性,中间层6在23℃时的剪切模量在1×104Pa至4×107Pa的量级,优选地在1×105Pa至2×107Pa的量级。当23℃时的剪切模量小于1×104Pa时,存在由于晶片研磨压力使中间层从晶片外周突出而损坏晶片的担心。此外,当23℃时的剪切模量大于4×107Pa时,存在抑制翘曲功能降低的趋势。
中间层6的厚度优选地为10μm以上,最重要的是,厚度优选地为30μm以上,特别优选地为50μm以上。当中间层6的厚度小于10μm时,可能难以有效地抑制晶片的由于研磨引起的翘曲。此外,为了维持研磨精度,中间层的厚度优选地小于150μm。
另外,优选地,中间层6不仅具有缓和上述拉伸应力的功能,还具有在研磨过程中吸附晶片表面上的凹凸的缓冲功能,并且中间层6的厚度和上述压敏粘合剂层4的厚度之和优选地为30μm以上,特别优选地为50μm至300μm。另一方面,当中间层6的厚度和上述压敏粘合剂层4的厚度之和小于30μm时,相对于晶片的压敏粘合强度趋于不足,此外,由于贴附时没有完全地吸附晶片表面上的凹凸,所以晶片在研磨过程中趋于损坏并且晶片边缘容易发生碎裂。此外,当中间层6的厚度和上述压敏粘合剂层4的厚度之和大于300μm时,厚度的精度降低并且晶片在研磨过程中容易损坏,同时自卷起性趋于降低。
中间层6的剪切模量与厚度之积(剪切模量×厚度)例如优选地为15000N/m以下(例如,0.1N/m至15000N/m),优选地为3000N/m以下(例如,3N/m至3000N/m),特别优选地为大约1000N/m以下(例如,20N/m至1000N/m)。当中间层6的剪切模量与厚度之积过大时,归因于刚性贴附时由于没有完全地吸附晶片表面上的凹凸,存在难以缓和由收缩性膜层/弹性层/刚性膜层构成的复合基材的拉伸应力并且难以抑制晶片的由研磨引起的翘曲的趋势,并且还存在晶片在研磨过程中损坏和晶片的边缘容易发生碎裂的趋势。当中间层6的剪切模量与厚度之积太小时,中间层突出到晶片的外部并且边缘碎裂和损坏容易发生。另外,某些情况下还存在产生降低卷起性的作用。
[活性能量射线固化型压敏粘合剂层]
如图8所示,将活性能量射线固化型压敏粘合剂层33层压在收缩性膜层2上。活性能量射线固化型压敏粘合剂层33具有足以贴附在被粘物上的压敏粘合强度并且在利用活性能量射线照射之前防止被粘物发生“裂化”和“碎裂”,并且在处理之后能够降低相对于被粘物的压敏粘合强度,当上述收缩性膜层2由于热而收缩时,活性能量射线固化型压敏粘合剂层33还显示作为约束层在利用活性能量射线照射以确保固化时通过形成三维网络结构而排斥该收缩的作用,其中,所述活性能量射线诸如是红外线、可见光线、X-射线和电子束,从而表面保护带的外缘部(端部)可以由于相对作为驱动力的收缩的排斥力的作用而升起,以通过从该端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心(该两个端部的中心)的自发卷起而形成一个或两个筒状卷起体,收缩性膜层位于内侧。
形成活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的压敏粘合剂层优选地至少包含利用用于赋予活性能量射线固化性的活性能量射线反应性官能团化学改性的化合物或活性能量射线固化性化合物(或活性能量射线固化性树脂)。因此,优选地使用利用活性能量射线反应性官能团化学改性的基础材料构成的活性能量射线固化型压敏粘合剂或基础材料中混合有活性能量射线固化性化合物(或活性能量射线固化性树脂)的组成物。
作为上述基础材料,可以使用诸如传统地公知的压敏粘合剂(粘合剂)等压敏粘合物质。压敏粘合剂的实例包括使用天然橡胶或者橡胶类聚合物如聚异丁烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物橡胶、再生橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶和NBR作为基础聚合物的橡胶类压敏粘合剂;硅酮类压敏粘合剂;和丙烯酸类压敏粘合剂。这些中,丙烯酸类压敏粘合剂是优选的。基础材料可以由一种或两种以上组分组成。
丙烯酸类压敏粘合剂的实例包括使用丙烯酸类聚合物作为基础聚合物的丙烯酸类压敏粘合剂,所述丙烯酸类聚合物例如(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物或共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯例如(甲基)丙烯酸的C1-C20烷基酯如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯;或者所述(甲基)丙烯酸烷基酯和其它共聚单体[例如,含羧基或酸酐基团的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、富马酸或马来酸酐;含羟基单体如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;含氨基单体如吗啉基(甲基)丙烯酸酯;和含酰胺基单体如(甲基)丙烯酰胺]的共聚物。这些中之一可以单独使用,或者将其两种以上组合使用。
只要用于化学改性以确保活性能量射线固化的活性能量射线反应性官能团和活性能量射线固化性化合物能用诸如红外线、可见光线、紫外线、X-射线和电子束等活性能量射线固化,该活性能量射线反应性官能团和活性能量射线固化性化合物就不特别限制,但是那些能在用活性能量射线照射时有效地引起三维网络的形成(网络化)的活性能量射线反应性官能团和活性能量射线固化性化合物是优选的。可以单独使用这些活性能量射线反应性官能团和活性能量射线固化性化合物中一种,或组合使用它们中的两种以上。
用于化学改性的活性能量射线反应性官能团的实例包括含碳-碳多重键官能团如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、烯丙基和乙炔基。此类官能团可生产由碳-碳多重键利用活性能量射线照射时的断裂产生的自由基,并且通过使产生的自由基作用至交联点而形成三维网络结构。首先,从反应性和加工性的观点,丙烯酰基或甲基丙烯酰基是优选的,这是因为它可显示对于活性能量射线相对高的反应性并且从多种丙烯酸类压敏粘合剂选择可以将其组合使用。
用活性能量射线反应性官能团化学改性的基础材料的典型实例包括通过以下获得的聚合物:将由含反应性官能团如羟基或羧基的单体[例如,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯或(甲基)丙烯酸]与(甲基)丙烯酸烷基酯之间的共聚产生的含反应性官能团的丙烯酸类聚合物,与其分子中具有能够与反应性官能团(异氰酸酯基或环氧基等)和活性能量射线反应性官能团(丙烯酰基或甲基丙烯酰基等)反应的基团的化合物[例如,(甲基)丙烯酰氧乙烯异氰酸酯]反应。
含反应性官能团单体在含反应性官能团的丙烯酸类聚合物中的比率例如为5至40质量%,优选10至30质量%,基于全部单体。在与含反应性官能团的丙烯酸类聚合物反应时,其分子中具有能够与反应性官能团和活性能量射线反应性官能团反应的基团的化合物的使用量例如为50至100摩尔%,优选60至95摩尔%,基于在含反应性官能团的丙烯酸类聚合物中的反应性官能团(羟基或羧基等)。
活性能量射线固化性化合物的实例包括其分子中具有两个以上存在碳-碳双键的基团如丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物,例如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯等。这些化合物中之一可以单独使用,或将其两种以上组合使用。首先,具有两个以上丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的化合物是优选的,其实例例如描述于JP-A-2003-292916中。
作为活性能量射线固化性化合物,也可以使用有机盐如鎓盐和其分子中具有多个杂环的化合物的混合物。混合物产生由有机盐利用活性能量射线照射时的断裂产生的离子,并且通过使产生的离子作为引发物质引起杂环的开环反应,由此可形成三维网络结构。有机盐的实例包括碘鎓盐、鏻盐、锑盐、硫鎓盐和硼酸盐,其分子中具有多个杂环的化合物中的杂环包括环氧乙烷、氧杂环丁烷、氧杂环戊烷、硫杂丙环和氮丙啶等。具体地,可使用描述于Hikari Koka Gijutsu,edited by Gijutsu Joho Kyokai,(2000)中的化合物。
活性能量射线固化性树脂的实例包括含光敏性反应性基团聚合物或低聚物,例如其分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的聚合物或低聚物,如(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸类树脂(甲基)丙烯酸酯;其分子中具有烯丙基的硫醇烯加成型树脂或阳离子光聚合型树脂;含肉桂酰基聚合物如聚乙烯醇肉桂酸酯;重氮化胺-线型酚醛树脂和丙烯酰胺类聚合物。此外,能够与高度活性的能量射线反应的聚合物的实例包括环氧化聚丁二烯、不饱和聚酯、聚缩水甘油醚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺和聚乙烯基硅氧烷等。此外,在使用活性能量射线固化性树脂的情况下,上述基础材料不是必需的。
活性能量射线固化性树脂的分子量例如为约小于5000,优选100至3000的量级。当活性能量射线固化性树脂的分子量超过5000时,例如与丙烯酸类树脂(作为基础材料)的相容性趋于减小。
作为活性能量射线固化性树脂,从对活性能量射线相对高的反应性的观点,优选使用其分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的低聚物,如(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯或丙烯酸类树脂(甲基)丙烯酸酯。
作为活性能量射线固化性压敏粘合剂,从存在许多选择和容易调整利用活性能量射线照射前后的弹性模量的观点,优选使用利用用于赋予活性能量射线固化性的活性能量射线反应性官能团化学改性的化合物和活性能量射线固化性化合物(或活性能量射线固化性树脂)的组合。特别地,从反应性和加工性的观点,具有引入其侧链中的(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物和在分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的低聚物的组合是优选的,这是因为包含显示对于活性能量射线相对高的反应性的(甲基)丙烯酰基并且允许从各种丙烯酸类压敏粘合剂中选择。作为此类组合,可使用例如在JP-A-2003-292916中公开的那些。
活性能量射线固化性树脂(例如,其分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的低聚物)的共混量例如为0.5至200质量份的量级,优选5至180质量份的量级,更优选20至130质量份的量级,基于100质量份基础材料(例如,上述具有引入其侧链中的(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物)。
为了提高形成三维网络结构的反应速度的目的,可以在活性能量射线固化型压敏粘合剂中混合用于固化赋予活性能量射线固化性的化合物的活性能量射线聚合引发剂。
活性能量射线聚合引发剂可合适选自常规已知的或根据使用的活性能量射线种类(例如,红外线、可见光线、紫外射线、X射线或电子束)采用的聚合引发剂。从工作效率的观点,能够利用紫外线引发光聚合的化合物是优选的。活性能量射线聚合引发剂的典型实例包括但不限于,酮类引发剂如二苯酮、苯乙酮、醌、萘醌、蒽醌或芴;偶氮类引发剂如偶氮二异丁腈;以及过氧化物类引发剂如过氧化苯甲酰和过苯甲酸。商购可得产品的实例包括由Ciba Japan Corp.制造的“IRGACURE 184”、“IRGACURE 651”。
可以单独使用这些活性能量射线聚合引发剂中的一种,或混合使用这些中的两种以上。每100质量份的上述基础材料中共混的活性能量射线聚合引发剂的量通常在0.01质量份至10质量份的量级,优选地在1质量份至8质量份的量级。顺便提及,根据需要,活性能量射线聚合促进剂可以与活性能量射线聚合引发剂一起组合使用。
诸如玻璃珠和树脂珠等珠可以进一步添加到活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的组成成分中。当将玻璃珠或树脂珠添加到活性能量射线固化型压敏粘合剂层33时,容易提高剪切模量从而降低粘合强度。所述珠的平均粒径为例如1μm至100μm,优选地在1μm至20μm的量级。整个活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的每100质量份中所添加的珠的量为例如25质量份至200质量份,优选地50质量份至100质量份。当该量过大时,有时会发生分散不良,使得难以涂布压敏粘合剂,而当该量太小时,上述效果趋于不足。
除了上述组分以外,根据需要,用于在活性能量射线固化之前或之后获得适当的压敏粘合性的适当的添加剂和用于增强耐久性的适当的添加剂可以混合到活性能量射线固化型压敏粘合剂层33中,其中,前者添加剂是诸如交联剂、固化(交联化)促进剂、增粘剂、硫化剂和增稠剂等,后者添加剂是诸如抗老化剂和抗氧化剂等。
特别地,作为活性能量射线固化性压敏粘合剂的优选实施方案,可以使用含侧链(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类压敏粘合剂、分子中具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的低聚物、丙烯酸类交联剂(含聚(甲基)丙烯酰基化合物;多官能丙烯酸酯类)和包含紫外光引发剂的UV固化型压敏粘合剂。
可以通过传统方法形成活性能量射线固化型压敏粘合剂层33,例如下述方法:利用通过添加压敏粘合剂、活性能量射线固化性化合物以及根据需要的溶剂制备的涂布溶液来涂布收缩性膜层2的表面的方法;或者将上述涂布溶液施涂在适当的隔离衬垫5(隔膜)上以形成活性能量射线固化型压敏粘合剂层33并将该层转移(转移固定)到收缩性膜层2上的方法。在通过转印形成的情况下,有时在与收缩性膜层2的界面处留有孔(空隙)。在这种情况下,通过施加诸如高压釜处理等加温加压处理来扩散和消除该空隙。活性能量射线固化型压敏粘合剂层33可以是单层或多层。
活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的厚度通常为10μm至400μm(例如,20μm至300μm),优选地为20μm至200μm,更优选地为30μm至100μm。当厚度太小时,粘合强度不足,因此在某些情况下难以保持和临时固定被粘物,而当厚度过大时,这是不经济的并且可操作性也差。
在活性能量射线固化型压敏粘合剂层33中,在利用活性能量射线照射之前,拉伸模量与厚度之积在0.1N/m至100N/m的量级,优选地在0.1N/m至20N/m的量级,并且常温(25℃)时压敏粘合强度(180°剥离,相对硅镜面晶片,拉伸速度300mm/分钟)优选地在0.5N/10mm至10N/10mm的范围。当利用活性能量射线照射之前的拉伸模量与厚度之积以及压敏粘合强度超出上述范围时,由于压敏粘合强度不足,所以被粘物的保持和临时固定趋于困难。
此外,活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的特征在于,利用活性能量射线的照射固化该层,使得80℃时弹性模量与厚度之积为5×103N/m以上至小于1×105N/m,优选地8×103N/m以上至小于1×105N/m。当利用活性能量射线照射后的弹性模量与厚度之积小于5×103N/m时,则不能产生充足的反作用力,并且存在表面保护带不规则地变形的趋势,所述不规则的变形例如是整个带的归因于收缩性膜层2的收缩应力的弯曲、波浪状打褶(褶皱)等,因此自发卷起是不可能的。
由于能够利用活性能量射线的照射来固化活性能量射线固化型压敏粘合剂层33,以使得80℃时的拉伸模量与厚度之积为5×103N/m以上至小于1×105N/m,所以在利用活性能量射线照射之后,该层具有适当的韧性或刚性并且能够显示约束层的作用。通过该约束层,收缩可以受到限制以在收缩性膜层2热收缩时产生反作用力,此外,由此例如图8中所示的层压体产生偶力,该偶力成为用于引起卷起的驱动力。
此外,认为抑制在不同于收缩性膜层2的主收缩方向的方向上的副收缩,并且存在将具有单轴向收缩性但不需要具有一致的收缩性的收缩性膜层2的收缩方向集中到一个方向的功能。因此,当例如将促进收缩性膜层2的收缩的刺激(例如,热)施加到图8中的层压体15时,认为层压体15的外缘部(一个端部或相对的两个端部)通过在固化后的具有约束层作用的活性能量射线固化型压敏粘合剂层33中的排斥力的作用而升起,以通过从一个端部沿一个方向或沿中心方向(通常,收缩性膜层2的主收缩方向)的自发卷起形成筒状卷起体,其中,该排斥力作为固化后的活性能量射线固化型压敏粘合剂层33中的相对收缩性膜层2的收缩力的驱动力,收缩性膜层2位于内侧。
另外,认为晶片研磨后产生的翘曲是由于归因于残余应力的收缩性膜层2的弹性变形而产生的,该残余应力是在将压敏粘合片贴附在晶片上时残余的应力,但是,活性能量射线固化型压敏粘合剂层33还可以具有缓和残余应力以减少翘曲的作用。此外,通过固化后的具有约束层作用的活性能量射线固化型压敏粘合剂层33能够防止收缩性膜层的收缩变形产生的剪切力传递到被粘物,能够防止被粘物的损坏。另外,在活性能量射线固化型压敏粘合剂层33中,由于相对于被粘物的压敏粘合强度通过固化而显著降低,所以该层能够容易地剥离而不在剥离时在被粘物上残留粘合剂。
本发明的表面保护带可以优选地通过下述方式制造:将收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂33叠置,并且通过适当选择地使用层压装置(诸如是手动辊或层压机)或大气加压压缩装置(诸如高压釜)层压收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂33。
活性能量射线的实例包括红外线、可见光线、紫外线、X-射线和电子束,且能够根据所用的表面保护带的活性能量射线固化型压敏粘合剂层的种类适当地选择活性能量射线。例如,在使用具有紫外线固化型压敏粘合剂的表面保护带的情况下,使用紫外线作为活性能量射线。
产生紫外线的方法不特别限制并且可以采用众所周知的和传统的产生方法。例如,可以提及放电灯方法(弧光灯)、闪光方法和激光法等。在本发明中,考虑到优异的工业生产性,优选地使用放电灯方法(弧光灯)。最重要的是,考虑到有益的照射效率,优选地使用利用高压汞灯或金属卤化物灯的照射方法。
作为紫外线的波长,可以使用处于紫外区域的波长而不特别限制,但是,优选地使用约250nm至400nm的波长作为用于通常的光聚合中和用于上述紫外线产生方法中的波长。作为紫外线照射条件,可以引发构成活性能量射线固化型压敏粘合剂层的压敏粘合剂的聚合以固化粘合剂从而使得拉伸模量和厚度之积为5×103N/m以上至小于1×105N/m是足够的。照射强度例如在10mJ/cm2至1000mJ/cm2量级,优选地在50mJ/cm2至600mJ/cm2量级。当紫外线的照射强度小于10mJ/cm2时,活性能量射线固化型压敏粘合剂层的固化变得不足并且作为约束层的作用的发挥趋于困难。另一方面,当照射强度超过1000mJ/cm2时,活性能量射线固化型压敏粘合剂层的固化存在过度进行从而导致裂化的趋势。
[隔离衬垫]
在根据本发明的表面保护带1中,从平滑化和保护表面上的压敏粘合剂层4或活性能量射线固化型压敏粘合剂层33、标签处理(label processing)和防止粘连的观点,可以在压敏粘合剂层4或活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的表面上设置隔离衬垫5(隔膜)。在贴附到被粘物时剥离隔离衬垫5。所用的隔离衬垫5不特别限制,并且可以使用传统公知的或采用的隔离纸等。
例如,可以使用具有隔离处理层的基材、由氟基聚合物构成的低粘合性基材和由非极性聚合物构成的低粘合性基材等作为隔离衬垫5。具有隔离处理层的基材的实例包括利用隔离剂表面处理的塑料膜或纸,所述隔离剂诸如是硅酮类、长链烷基型、氟型或硫化钼型。
由上述氟类聚合物组成的低粘合性基材中的氟类聚合物的实例包括聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和氯氟乙烯-偏氟乙烯共聚物。
由上述非极性聚合物组成的低粘合性基材中的非极性聚合物的实例包括烯烃类树脂(例如,聚乙烯、聚丙烯)等。此外,剥离衬垫5可通过已知或常规方法形成。
隔离衬垫5的厚度不特别限制,但是例如为10μm至200μm,优选地在25μm至100μm的量级。如果需要的话,为了防止活性能量射线固化型压敏粘合剂层33通过环境紫外线固化,可以使隔离衬垫5进行防紫外线处理等。
图9包括示出表面保护带1如何发生自发卷起的多个视图。在图9中,图9(A)是示出在将引起收缩的刺激例如热施加到收缩性膜层之前的表面保护带1的视图;图9(B)是示出在将引起收缩的刺激例如热施加到收缩性膜层(在压敏粘合片具有活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,将在活性能量射线固化型压敏粘合剂层固化以降低压敏粘合强度之后的压敏粘合片)之后表面保护带1从片材的外缘部(一个端部)沿一个方向(通常,沿收缩性膜层的主收缩轴方向)开始卷起的状态的视图;图9(C)是示出片材的卷起完成并且形成一个筒状卷起体(单向卷起体)的状态的视图。此外,图9(D)是示出片材从相对的两个端部朝向中心(通常,沿收缩性膜层的主收缩轴方向)进行自发卷起以形成两个筒状卷起体(双向卷起体)的状态的视图。
顺便提及,在该片材具有活性能量射线固化型压敏粘合剂层的情况下,压敏粘合剂带发生单向卷起还是双向卷起取决于例如活性能量射线固化型压敏粘合剂层(具有约束层作用的压敏粘合剂层)相对于收缩性膜层的粘合强度和拉伸模量与厚度之积等而变化。
在图9中,附图标记L表示表面保护带的沿卷起方向(通常,沿收缩性膜层的主收缩轴方向)(图9的(A))的长度(在片材呈圆形状的情况下为直径),附图标记r表示形成的筒状卷起体的直径(在片材呈圆形状等的情况下筒状卷起体的直径不恒定时的最大直径(图9(C)和图9(D)))。在本发明的表面保护带中,r/L的值是通过下述实例限定的值并且优选地在0.001至1的范围内。顺便提及,片材沿卷起方向的长度L例如为3mm至2000mm,优选地3mm至1000mm。不具有压敏粘合剂层的层压片在自卷起性方面表现出与具有压敏粘合剂层的压敏粘合片类似的行为。
压敏粘合片中在与沿片材卷起方向的长度L垂直的方向上的长度例如为3mm至2000mm,优选地在3mm至1000mm的量级。通过调整收缩性膜层2、约束层3(弹性层31和刚性膜层32)以及压敏粘合剂层4的各层的材料的类型、组成和厚度等,特别是调整构成约束层3的弹性层31的剪切模量和厚度以及刚性膜层32的杨氏模量和厚度,能够将r/L的值设定到上述范围。在收缩性膜层2和活性能量射线固化型压敏粘合剂层33都存在的情况下,通过调整活性能量射线固化型压敏粘合剂层33的各层的材料的类型、组成和厚度等,特别是调整在用活性能量射线照射后的活性能量射线固化型压敏粘合剂层33(具有约束层作用的压敏粘合剂层)的拉伸模量和厚度,能够将r/L的值设定到上述范围。在该实例中,表面保护带1的形状是长方形,但是表面保护带的形状不限于此,而可以根据目的进行适当的选择,而且可以是圆形、椭圆形和多边形等中的任一种形状。
在这点上,即使当片材沿卷起方向的长度L增大时,本发明的表面保护带也能够类似地卷起。因此,当片材沿卷起方向的长度L增大时,筒状卷起体的直径r与表面保护带沿卷起方向的长度L的比值(r/L)的下限减小,其中,所述筒状卷起体是通过对表面保护带施加引起收缩的刺激例如热表面保护带收缩时的自发卷起而形成的。
图10示出图解表面保护带1在贴附在被粘物7上并与被粘物7一起切割之后如何进行自发卷起的一个实例。如图10所示,通过施加引起收缩的刺激例如热,表面保护带1形成具有恒定直径的筒状卷起体1’。在表面保护带1具有活性能量射线固化型压敏粘合剂层等的情况下,可以在引起收缩的刺激例如热的施加之前或与引起收缩的刺激例如热的施加同时进行利用活性能量射线的照射。
图11示出使用本发明的表面保护带形成芯片的流程的一个实例。首先,将表面保护带贴附在被粘物上(步骤41)。接着,在被粘物是半导体晶片的情况下,可以进行背面研磨(步骤42)。步骤42可以在被粘物是半导体晶片但是没有进行该步骤的情况下进行。然后,将切割带/切割环贴附在与被粘物的已经贴附有表面保护带的表面相反的表面上(步骤43)。然而,可以不贴附切割环。
步骤43之后,进行切割(步骤44)。接着,在表面保护带中使用UV固化型压敏粘合剂的情况下,进行UV曝光(步骤45)。在这点上,可以不进行UV曝光。然后,为了通过自发卷起从被粘物剥离表面保护带,例如,进行加热(步骤46)。该加热方法不特别限制,而且可以适当地使用热板、热风枪或红外线灯等。该加热可以在拾取(与切割带一起)之前或拾取之后进行。接着,去除通过自发卷起从被粘物剥离的表面保护带(步骤47)。去除方法不特别限制,但是,除了利用剥离用带去除之外,还可以提及例如鼓风、抽吸和利用镊子剥离等。
当在被粘物的切割中使用本发明的表面保护带时,可以避免剥离时的应力引起被粘物的损坏,例如,即使在切割诸如薄的半导体晶片等脆的被粘物的情况下,也能够从被粘物容易地剥离和去除表面保护带而不损坏或污染被粘物。
实施例
以下通过参考实施例更详细地说明本发明,但是本发明不限于这些实施例。顺便提及,以如下方式测量弹性层和刚性膜层的剪切模量以及相对于弹性层的收缩性膜的压敏粘合强度。此外,通过以下所示的方法限定作为用于判断作为表面保护带是否作为筒状卷起体发挥作用的指标r/L。
[刚性膜层的杨氏模量(80℃)的测量]
通过根据JIS K7127的下述方法测量刚性膜层的杨氏模量。将由Shimadzu Corp.制造的自动绘图仪AG-1kNG(装配有加热罩)用作拉伸试验机。将切成尺寸为长200mm和宽10mm的刚性膜以卡盘间距为100mm的方式安装。在通过加热罩将气氛加热到80℃之后,以5mm/分钟的拉伸速度拉伸试样以获得应力-应变相互关系的测量值。确定应变为0.2%和0.45%两个点处的载荷以获得杨氏模量。该测量在同样的试样上重复五次,采用其平均值。
[弹性层的剪切模量(80℃)的测量]
通过下述方法测量弹性层的剪切模量。在以厚度为1.5mm至2mm制备各实施例和各比较例中所述的弹性层之后,利用直径为7.9mm的冲头冲压该弹性层以获得测量用试样。使用由Rheometric Scientific Company制造的流变仪(ARES)在将卡盘压力设定为100g重并且将剪切频率设定为1Hz的状态下进行测量[使用不锈钢制的8mm平行板(由T A Instruments Company制造,型号为708.0157)]。由此,测量80℃时的剪切模量。
[弹性层相对于收缩性膜的压敏粘合强度的测量]
通过180°剥离实验(50℃)来测量弹性层相对于收缩性膜的压敏粘合强度。将层压片[除了不设置压敏粘合剂层(活性能量射线固化型压敏粘合剂层,非活性能量射线固化型压敏粘合剂层)以外,以与压敏粘合片相同的方式制备的片材。然而,在弹性层包含紫外线反应***联剂但是还未利用紫外线照射该弹性层的情况下,该片材是利用强度为500mJ/cm2的紫外线照射后的片材]切成宽度为10mm的尺寸。使用刚性支持基材(硅晶片)和压敏粘合带贴附刚性膜层(图4中的32)侧上的表面,使用压敏粘合带将剥离试验机的拉伸夹具贴附于收缩性膜层侧上的表面,并且将夹具放置在50℃的加热台(加热机)上,使得刚性支持基材与加热台接触。沿180°方向以300mm/分钟的拉伸速度拉伸该拉伸夹具,并且测量当收缩性膜层和弹性层之间发生剥离时的强度(N/10mm)。顺便提及,为了避免归因于刚性支持基材的厚度差的测量误差,将刚性支持基材的厚度标准化为38μm。
[非活性能量射线固化型压敏粘合剂层相对于硅镜面晶片的压敏粘合强度的测量]
使用手动辊将下述制造例2和4中获得的非活性能量射线固化型压敏粘合剂的两个层压体中的每一个贴附在聚乙烯对苯二酸酯基材(厚度为38μm)上。在移除隔离片之后,使用手动辊将所得到的层压体切成宽度为10mm并且贴附在4英寸镜面硅晶片(由Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd.制造,商品名“CZ-N”)上。使用压敏粘合片将所得到的层压体贴附在剥离试验机的拉伸夹具上。沿180°方向以300mm/分钟的拉伸速度拉伸该拉伸夹具,以测量当收缩性膜层和弹性层之间发生剥离时的强度(N/10mm)。
关于制造例1和3中获得的活性能量射线固化型压敏粘合剂层,除了在测量前进行500mJ/cm2的紫外线曝光以外,以与上述方式相同的方式测量相对于4英寸镜面硅晶片(由Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd.制造,商品名“CZ-N”)的压敏粘合强度。结果,在所有的压敏粘合剂中,将压敏粘合强度降低到足以进行0.3N/10mm以下的剥离。因此,在下述实施例中,省略了活性能量射线固化型压敏粘合剂层相对于硅晶片的压敏粘合强度的说明。
[r/L值的测量]
在将下述实施例中获得的压敏粘合片切成100mm×100mm的尺寸之后,利用强度为约500mJ/mm2的紫外线照射这些使用活性能量射线固化型压敏粘合剂的片材。将压敏粘合片的一个端部沿着收缩性膜的收缩轴方向浸入80℃的热水中以促进变形。关于那些形成为筒状卷起体的片,使用尺子确定直径并用100mm除该值从而获得r/L值。顺便提及,关于自卷起性,不具有压敏粘合剂层的层压片表现出与具有压敏粘合剂层的压敏粘合片类似的行为。
<压敏粘合剂层的制造>
制造例1
[活性能量射线固化型压敏粘合剂层(1)的制造]
侧链中具有甲基丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物通过将丙烯酸类聚合物(组合物:通过将丙烯酸2-乙基己酯/吗啉基丙烯酸酯/丙烯酸2-羟基乙酯=75/25/22(摩尔比)共聚获得)中的50%的源自丙烯酸2-羟乙酯的羟基键合至甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(甲基丙烯酸-2-异氰酸根合乙酯)而生产。
将基于100质量份侧链中具有甲基丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物为15质量份作为光聚合交联剂的Aronix M320(由Toagosei Co.,Ltd.制造;三羟甲基丙烷PO改性的(n=约2)三丙烯酸酯),1质量份光引发剂(商品名“IRGACURE 651”,由Ciba-Geigy制造)和1质量份异氰酸酯类交联剂(商品名“Coronate L”)混合,从而制备活性能量射线固化型压敏粘合剂。
使用施涂器将所获得的活性能量射线固化型压敏粘合剂涂布在隔离片(由Mitsubishi Polyester Film Corp.制造,商品名“MRF38”)上,然后干燥诸如溶剂等挥发物以获得具有设置在隔离片上的35μm厚的活性能量射线固化型压敏粘合剂层的层压体。
制造例2
[非活性能量射线固化型压敏粘合剂层(1)的制造]
在100质量份丙烯酸类共聚物[通过将丙烯酸丁酯/丙烯酸=100/3(质量比)共聚获得]中,混合0.7质量份环氧类交联剂(商品名“TETRAD C”,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)和2质量份异氰酸酯类交联剂(商品名“Colonate L”),从而制备非活性能量射线固化性压敏粘合剂。
使用施涂器将所获得的非活性能量射线固化型压敏粘合剂涂布在隔离片(由Mitsubishi Polyester Film Corp.制造,商品名“MRF38”)上,然后干燥诸如溶剂等挥发物以获得具有设置在隔离片上的30μm厚的非活性能量射线固化型压敏粘合剂层的层压体。
制造例3
[活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)的生产]
侧链中具有甲基丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物通过将丙烯酸类聚合物(组合物:通过将丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸2-羟基乙酯=50/50/20(质量比)共聚获得)中的80%的源自丙烯酸2-羟乙酯的羟基键合至甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯(甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯)而生产。
基于100质量份侧链中具有甲基丙烯酸酯基的丙烯酸类聚合物,将100质量份作为包含两个以上具有碳-碳双键的官能团的化合物的商品名“SHIKO UV1700”(由Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制造)、3质量份光聚合引发剂(商品名“IRGACURE 184”,由Ciba-Geigy制造)和1.5质量份异氰酸酯类交联剂(商品名“Coronate L”)混合,从而制备活性能量射线固化型压敏粘合剂。
使用施涂器将所获得的活性能量射线固化型压敏粘合剂涂布在隔离片(由Mitsubishi Polyester Film Corp.制造,商品名“MRF38”)上,然后干燥诸如溶剂等挥发物以获得具有设置在隔离片上的30μm厚的活性能量射线固化型压敏粘合剂层的层压体。
制造例4
[非活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)的制造]
在100质量份丙烯酸类共聚物[通过将丙烯酸丁酯/丙烯酸=100/3(质量比)共聚获得]中,混合0.7质量份环氧类交联剂(商品名“TETRAD C”,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)和2质量份异氰酸酯类交联剂(商品名“Colonate L”),从而制备非活性能量射线固化型压敏粘合剂。
使用施涂器将所获得的非活性能量射线固化型压敏粘合剂涂布在隔离片(由Mitsubishi Polyester Film Corp.制造,商品名“MRF38”)上,然后干燥诸如溶剂等挥发物以获得具有设置在隔离片上的30μm厚的非活性能量射线固化型压敏粘合剂层的层压体。
实施例1
[由收缩性膜层/约束层(弹性层/刚性膜层)/活性能量射线固化型压敏粘合剂构成的表面保护带的制造]
通过将100质量份酯类聚合物[通过将由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造的PLACCEL CD220PL/癸二酸=100/10(质量比)共聚获得]和4质量份“Coronate L”[交联剂,由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造]混合并将其溶解在乙酸乙酯中而获得的溶液,施涂至作为刚性膜层的聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET膜,38μm的厚度,商品名“Lumirror S105”,由Toray Industries,Inc.制造,一面易打印处理的产品)的非易打印处理的表面上并且干燥,从而形成弹性层。将收缩性膜层(单轴拉伸聚酯膜,30μm的厚度,商品名“SPACECLEAN S7053”,由Toyobo Co.,Ltd.制造)叠置其上,并且将这些使用手动辊层压,从而获得层压片(酯类压敏粘合剂层的厚度:30μm)。
将制造例1中获得的层压体的活性能量射线固化型压敏粘合剂层(1)侧层压在上述获得的层压片的刚性膜层侧。使所获得的层压体通过经过层压机而紧密地粘合以获得由收缩性膜层/约束层[弹性层(酯类压敏粘合剂层)/刚性膜层(PET膜层)]/活性能量射线固化型压敏粘合剂(1)层/隔离片构成的表面保护带。
<切割性检查>
将隔离片从所获得的表面保护带剥离,并且使用手动辊将表面保护带的活性能量射线固化型压敏粘合剂(1)层侧贴附在8英寸硅镜面晶片的镜面表面(前表面)上。之后,使用晶片研磨机(由Disco Corp.制造的DFG8560)研磨硅晶片,以使厚度为200μm。接着,将NBD2170K-X1(由Nitto Denko Corp.制造)贴附在作为进行研磨的侧面的晶片后表面上,并且进一步贴附在切割环上。之后,使用切割机(由DISCO Corp.制造的DFD651)晶片进行单刀切断切割(single cut dicing)(利用一个刀片一次切断表面保护带和晶片两者),以将晶片转变成5×5mm的单片。
切割后在目视检查中,将观察到即使一个片中发生晶片碎裂或裂化或者由于切割时的清洁水而使水渗入表面保护带与晶片之间的界面中的情况判断为差,而将没有观察到这些缺陷的情况判断为良好。结果,判断切割性为良好。
<剥离性实验>
将在上述切割之后的装配有表面保护带的8英寸硅镜面晶片使用UV曝光机曝光(500mJ/cm2,15秒),该曝光机使用高压汞灯,并且接着将晶片放置在90℃的吸附热板上,由此进行剥离实验。在经过大约1分钟之后,所有的切割单片上的表面保护带都在变形为筒状卷起体的状态下剥离。
<表面保护带的剥离/去除>
接着,将表面保护带从单片化的晶片剥离和去除。下述两种方法可以作为该方法来进行。
(1)利用镊子进行作业
利用镊子拾取变形成卷起体的表面保护带,使得晶片表面不损坏并且测量剥离所有的表面保护带所需的时间。
(2)使用剥离用带
制备剥离用带,将该剥离用带通过将双面带(由Nitto Denko Corp.制造的N5000)贴附在被切成与8英寸晶片同样尺寸的聚乙烯对苯二酸酯上而获得。使用手动辊贴附剥离用带,以使得剥离用带不与晶片表面接触,然后将剥离用带剥离,并且测量收集到的单片化表面保护带的百分比。
至于表面保护带的收集结果,如表1所示,通过利用镊子的作业(1)可以在15分钟内收集所有片的表面保护带。表面保护带变形成具有几乎相同形状的筒状卷起体并且筒状卷起体具有刚性,使得利用镊子的收集容易。此外,由于所有的筒状卷起体具有大约相同的高度并具有刚性,所以通过使用剥离用带的方法(2),观察到筒状卷起体全部成功地粘合到剥离用带,从而可以收集到100%的卷起体。
上述收缩性膜层沿主收缩方向的热收缩率在100℃是70%以上,酯类压敏粘合剂层(弹性层)的剪切模量(80℃)是2.88×105N/m2,并且剪切模量与厚度之积为8.64N/m。酯类压敏粘合剂层(弹性层)相对于收缩性膜层的压敏粘合强度(50℃)为13N/10mm。
此外,PET膜层(刚性膜层)在80℃的杨氏模量是3.72×109N/m2,并且杨氏模量与厚度之积为1.41×105N/m。r/L的值是0.06。
实施例2
[由收缩性膜层/约束层(弹性层/刚性膜层)/非活性能量射线固化型压敏粘合剂构成的表面保护带的制造]
通过将100质量份酯类聚合物[通过将由Daicel Chemical Industries,Ltd.制造的PLACCEL CD220PL/癸二酸=100/10(质量比)共聚获得]和4质量份“Coronate L”[交联剂,由Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制造]混合并将其溶解在乙酸乙酯中而获得的溶液,施涂至作为刚性膜层的聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET膜,38μm的厚度,商品名“Lumirror S105”,由Toray Industries,Inc.制造,一面电晕处理的产品)的非电晕处理的表面上并且干燥,从而形成弹性层。将收缩性膜层(单轴拉伸聚酯膜,30μm的厚度,商品名“SPACECLEAN S7053”,由Toyobo Co.,Ltd.制造)叠置其上,并且将这些使用手动辊层压,从而获得层压片(酯类压敏粘合剂层的厚度:30μm)。
将制造例2中获得的层压体的非活性能量射线固化型压敏粘合剂层(1)侧层压在上述获得的层压片的刚性膜层侧。使所获得的层压体通过经过层压机而紧密地粘合,从而获得由收缩性膜层/约束层[弹性层(酯类压敏粘合剂层)/刚性膜层(PET膜层)]/非活性能量射线固化型压敏粘合剂(1)层/隔离片构成的表面保护带。
<切割性的检查>
使用所获得的表面保护带,以与实施例1中相同的方式使装配有该表面保护带的8英寸硅镜面晶片进行单刀切断切割。作为进行目视检查以与实施例1中相同的方式切割之后的装配有该表面保护带的8英寸硅镜面晶片的结果,切割性被判断为良好。
<剥离性实验>
将上述切割之后的装配有该表面保护带的8英寸硅镜面晶片放置在90℃的吸附热板上,由此进行剥离实验。在经过大约1分钟之后,该表面保护带在变形成筒状卷起体的状态下在所有的切割的单片上剥离。
<表面保护带的剥离/去除>
接着,以与实施例1中相同的方式通过方法(1)和(2)收集表面保护带。
至于表面保护带的收集结果,如表1所示,通过利用镊子的作业(1)可以在15分钟内收集所有片的表面保护带。表面保护带变形成具有几乎相同形状的筒状卷起体并且筒状卷起体具有刚性和从晶片升起,使得利用镊子的收集容易。
此外,由于所有的筒状卷起体具有大约相同的高度并具有刚性,所以通过使用剥离用带的方法(2)的表面保护带的收集中,也观察到筒状卷起体全部成功地粘合到剥离用带,从而可以收集到100%的卷起体。
上述收缩性膜层沿主收缩方向的热收缩率在100℃是70%以上,酯类压敏粘合剂层(弹性层)的剪切模量(80℃)是2.88×105N/m2,并且剪切模量与厚度之积为8.64N/m。酯类压敏粘合剂层(弹性层)相对于收缩性膜层的压敏粘合强度(50℃)为13N/10mm。
此外,PET膜层(刚性膜层)在80℃的杨氏模量是3.72×109N/m2,并且杨氏模量与厚度之积为1.41×105N/m。r/L的值是0.06。
比较例1
[由聚烯烃基材/活性能量射线固化型压敏粘合剂层构成的表面保护带的制造]
将在制造例1中获得的层压体的活性能量射线固化型压敏粘合剂层(1)侧层压在作为聚烯烃类基材的TORAYFAN(由Toray Industries,Inc.,制造,双面电晕处理产品,厚度60μm)上。使所获得的层压体通过经过层压机而紧密地粘合,从而获得由聚烯烃基材/UV固化型压敏粘合剂/隔离片构成的表面保护带。
<切割性的检查>
使用所获得的表面保护带,以与实施例1中相同的方式使装配有该表面保护带的8英寸硅镜面晶片进行单刀切断切割。作为进行目视检查以与实施例1中相同的方式切割之后的装配有该表面保护带的8英寸硅镜面晶片的结果,切割性被判断为良好。
<剥离性实验>
将在上述切割之后的装配有表面保护带的8英寸硅镜面晶片使用UV曝光机曝光(500mJ/cm2,15秒),该曝光机使用高压汞灯,并且接着将晶片放置在90℃的吸附热板上,由此进行剥离实验。在经过大约1分钟之后,表面保护带在单片上不规则地和轻微地变形,但是目视检查时没有发生剥离。
<表面保护带的剥离/去除>
接着,以与实施例1中相同的方式通过方法(1)和(2)从单片化的晶片收集表面保护带。
至于表面保护带的收集结果,如表1所示,通过利用镊子的作业(1)即使在1小时之后也没有完成收集并且非常困难。表面保护带随机地变形并且从晶片升起也不足,使得利用镊子的收集困难。
此外,由于带上仅发生不规则的轻微变形,所以在通过使用剥离用带的方法(2)的表面保护带的收集中,对剥离用带的粘合不足,由此仅能收集13%的表面保护带。
表1
Figure BPA00001373906800661
实施例3
[由收缩性膜层/约束层(弹性层/刚性膜层)/活性能量射线固化型压敏粘合剂构成的表面保护带的制造]
通过将100质量份丙烯酸类聚合物(商品名“Rheocoat R1020S”,由Dai-Ichi Lace Company制造)、10质量份季戊四醇改性的丙烯酸酯交联剂(商品名“DPHA40H”,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、0.25质量份“TETRAD C”(交联剂,由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)、2质量份“Colonate L”(交联剂,由Nippon Polyurethane Co.,Ltd.制造)和3质量份“IRGACURE 184”(光聚合引发剂,由Ciba-Geigy制造)溶解在甲乙酮中获得的溶液,施涂至作为刚性膜层的聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET膜,38μm的厚度,商品名“Lumirror S10”,由Toray Industries,Inc.制造)的一个表面上并且干燥,从而形成弹性层。此外,将收缩性膜层(单轴拉伸聚酯膜,60μm的厚度:商品名“SPACECLEAN S5630”,由Toyobo Co.,Ltd.制造)叠置其上,并且将这些使用手动辊层压,从而获得层压片(丙烯酸类压敏粘合剂层的厚度:30μm)。
将在制造例3中获得的活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)/隔离片的层压体的活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)侧层压在上述获得的层压片的刚性膜层侧。
使所获得的层压体通过经过层压机而紧密地粘合以获得由收缩性膜层/约束层[丙烯酸类压敏粘合剂层(弹性层)/PET膜层(刚性膜层)]/活性能量射线固化型压敏粘合剂(2)层/隔离片构成的表面保护带。
实施例4
[由收缩性膜层/约束层(弹性层/刚性膜层)/非活性能量射线固化型压敏粘合剂(2)构成的表面保护带的制造]
除了活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)改变为制造例4中获得的非活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)以外,以与实施例3中相同的方式获得表面保护带。
在实施例3和4中,上述热收缩性膜层沿主收缩方向的热收缩率在100℃是70%以上。此外,丙烯酸类压敏粘合剂层(弹性层)的剪切模量(80℃)是0.72×106N/m2,并且剪切模量与厚度之积为21.6N/m,丙烯酸类压敏粘合剂层(弹性层)相对于收缩性膜层的压敏粘合强度(50℃)为4.4N/10mm。另外,PET膜层(刚性膜层)在80℃的杨氏模量是3.72×109N/m2,并且杨氏模量与厚度之积为1.41×105N/m。r/L的值是0.045。
比较例2
将聚对苯二酸乙二酯膜(由Toray Industries,Inc.制造的商品名“Lumirror S105”的厚度50μm的PET膜)的易粘合处理表面侧层压在在制造例3中获得的层压体的活性能量射线固化型压敏粘合剂层(2)侧上。所获得的层压体通过经过层压机而紧密地粘合以获得由背面膜层/活性能量射线固化型压敏粘合剂层/隔离片构成的表面保护带。
比较例3
除了将比较例2中的活性能量射线压敏粘合剂层(2)改变为制造例4中获得的非活性能量射线压敏粘合剂层(2)以外,以与比较例2中相同的方式获得表面保护带。
比较例4
除了在比较例2中,将聚对苯二甲酸乙二酯膜改变为通过对通过将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(“Everflex P1007”,由Mitsui DuPont Company制造)挤出成100μm的厚度形成的膜进行电晕处理获得的易粘合处理的膜以外,以与比较例2中相同的方式获得表面保护带。
比较例5
除了在比较例2中,将聚对苯二甲酸乙二酯膜改变为通过对通过将低分子量聚乙烯挤出成100μm的厚度形成的膜进行电晕处理获得的易粘合处理的膜以外,以与比较例2中相同的方式获得表面保护带。
<背面研磨步骤>
使用手动辊将实施例3和4以及比较例2至5中分别获得的表面保护带贴附在8英寸硅镜面晶片上。之后,在下述条件下进行背面研磨以获得具有预定厚度的硅晶片和表面保护带的层压体。
背面研磨条件
设备:商品名“DFG-8560”,由Disco Corp.制造
Z1轮:商品名“GF-01-SD360-VS-100”#360磨料,由Disco Corp.制造
Z2轮:商品名“BGT270IF-01-1-4/6-B-K09”#2000磨料,由Disco Corp.制造
Z2研磨量:50μm
晶片成品厚度:250μm
<切割带贴附步骤>
使用手动辊将切割带(NBD-2170K-X1,由Nitto Denko Corp.制造)贴附在背面研磨步骤中获得的硅晶片与实施例3和4及比较例2至5的各表面保护带的层压体的与表面保护带相对的表面(硅晶片侧)上,以获得关于各层压体的切割用试样。
<切割步骤>
在切割带贴附步骤中获得的各切割用试样在下述条件下进行切割,以将试样转变成芯片形态,由此获得带有芯片的工件。
切割条件
设备:商品名“DFD-651”,由Disco Corp.制造
切割刀片:NBC-ZH2050-27HEEE,由Disco Corp.制造
切割速度:80mm/秒
刀片转数:40000rpm
刀片高度:50μm
切削水量:1L/分钟
芯片尺寸:10mm×10mm
<利用紫外线照射表面保护带>
接着,对于使用了活性能量射线固化型压敏粘合剂层的实施例3以及比较例2、4和5,在下述条件下从表面保护带侧进行紫外线照射。
紫外线照射条件
设备:商品名“NEL UM-810”,由Nitto Seiki Co.,Ltd.制造
紫外线的照度:20mW/cm2
紫外线的量:1000mJ/cm2
<表面保护带的剥离/去除>
(1)通过热风剥离/去除表面保护带
将上述获得的已经贴附有在实施例3和4以及比较例2至5中获得的各表面保护带的带有芯片的工件放置和吸附在热板上,以使得切割带侧与热板接触。使用具有保持60℃的表面温度的吸附机构的热板作为该热板。
接着,使用干燥机(PLAJET,由Ishizaki Electric MFG.Co.,Ltd.制造),从表面保护带侧以45°角施加热风,使得表面保护带的表面温度达到80℃。
之后,关闭热风并且从热板移除带有芯片的工件,然后目视计数成功剥离的表面保护带的数目。通过[带有芯片的工件上的芯片总数]除[成功剥离的数目]所获得的值被认为是通过热风去除表面保护带的成功率。
(2)通过剥离用带剥离/去除表面保护带
将上述获得的其上已经贴附有在实施例3和4以及比较例2至5中获得的各表面保护带的带有芯片的工件放置和吸附在热板上,以使得切割带侧与热板接触。使用具有保持60℃的表面温度的吸附机构的热板作为该热板。
接着,控制热板的温度使得表面保护带的表面温度达到80℃,接着持续3分钟。之后,使用230mm和大约4Kg的手动辊将剥离用带(商品名“ELP BT-315”,由Nitto Denko Corp.制造)贴附在表面保护带的表面上。在持续30秒之后,以约120°的剥离角和300mm/分钟的剥离点移动速度来进行剥离。
之后,从热板移除带有芯片的工件,接着目视计数剥离成功的表面保护带的数目。通过[带有芯片的工件上的芯片总数]除[成功剥离的数目]所获得的值被认为是利用剥离用带去除表面保护带的成功率。
表2示出在实施例3和4以及比较例2至5中进行表面保护带的剥离和去除实验的结果。在比较例2至5中,在所有的情况下都难以获得剥离起点,并且表面保护带的去除率低。在实施例3和4中,能够完全去除表面保护带。
表2
Figure BPA00001373906800711
本申请基于2008年11月25日提交的日本专利申请2008-300131,将其内容引入此处以作参考。
产业上的可利用性
根据本发明的切割用表面保护带以及切割用表面保护带的剥离和去除方法,通过施加引起收缩的刺激推动切割用表面保护带从端部(一个端部或相对的两个端部)沿主收缩轴方向进行自发卷起以形成筒状卷起体,同时该带从被粘物剥离。因此,可以将切割用表面保护带极容易地从被粘物表面去除而不损坏被粘物并且不会由于不完全的剥离污染被粘物。此外,在切割步骤中,通过将表面保护带贴附在待切断体的表面上并且将该带与待切断体一起切断,该带可以防止待切断体的表面由于诸如切屑等附着的粉尘而被污染。因此,本发明的切割用表面保护带可用作在半导体等用的硅晶片的处理步骤中的待切断体用保护带。

Claims (11)

1.一种切割用表面保护带,将所述切割用表面保护带贴附在待切断体的表面上并与所述待切断体一起切断,
所述切割用表面保护带包括收缩性膜层和层压在所述收缩性膜层上的约束层,所述收缩性膜层通过刺激沿至少一个轴方向收缩,所述约束层限制所述收缩性膜层的收缩,而且
当施加引起收缩的刺激时,所述切割用表面保护带随着从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心进行自发卷起以形成一个或两个筒状卷起体而剥离。
2.根据权利要求1所述的切割用表面保护带,其中,切断后的所述待切断体的尺寸为10mm×10mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的切割用表面保护带,其中,所述引起收缩的刺激是温度为50℃以上的热。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的切割用表面保护带,其中,所述约束层包括弹性层和刚性膜层,所述弹性层位于所述收缩性膜层侧,且所述表面保护带包括在所述刚性膜层侧的压敏粘合剂层。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的切割用表面保护带,其中,所述压敏粘合剂层包含活性能量射线固化型压敏粘合剂。
6.一种剥离和去除切割用表面保护带的方法,所述方法包括:
在待切断体的表面上贴附切割用表面保护带的步骤,所述切割用表面保护带包括收缩性膜层和层压在所述收缩性膜层上的约束层,所述收缩性膜层在至少一个轴向方向上具有收缩性,所述约束层限制所述收缩性膜层的收缩,
将在贴附所述切割用表面保护带的状态下的所述待切断体切断的步骤,以及
将引起收缩的刺激施加到贴附在所述待切断体的表面上的所述切割用表面保护带,以引起从一个端部沿一个方向或从相对的两个端部朝向中心的自发卷起从而形成一个或两个筒状卷起体,由此剥离和去除贴附在各所述待切断体的表面上的所述切割用表面保护带的步骤。
7.根据权利要求6所述的剥离和去除切割用表面保护带的方法,其中,所述引起收缩的刺激是加热。
8.根据权利要求7所述的剥离和去除切割用表面保护带的方法,其中,所述方法还包括在加热之前或与加热同时进行利用活性能量射线照射的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的剥离和去除切割用表面保护带的方法,其中,所述加热通过热板、热风枪和红外线灯中的任一种或它们的组合进行。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的剥离和去除切割用表面保护带的方法,其中,在剥离和去除步骤中,所述切割用表面保护带通过利用剥离用带粘合和剥离、鼓风和抽吸中的任一种或它们的组合去除。
11.根据权利要求10所述的剥离和去除切割用表面保护带的方法,其中所述抽吸去除使用真空扫除机进行。
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