TW202132507A - 黏著劑膜 - Google Patents

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黃教聖
楊鏞釋
金基先
鄭圭振
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美商3M新設資產公司
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Abstract

本揭露係關於一種黏著劑膜,且黏著劑膜包括:光熱轉換層,其包括光吸收劑及熱解樹脂;黏著劑基底膜層,其設置在該光熱轉換層上;緩衝層,其設置在該黏著劑基底膜層上;及黏著劑層,其設置在該緩衝層上,且該緩衝層包括聚矽氧烷樹脂,且該黏著劑層包括基於矽之黏著劑,且該基於矽之黏著劑包括基於矽之增黏劑及聚矽氧烷樹脂。根據本揭露之黏著劑膜可簡化處理基材之程序,並且可防止該基材及形成在該基材上的電路或元件損壞。

Description

黏著劑膜
本揭露係關於一種黏著劑膜,且更具體而言,係關於一種在處理待處理之基材的一程序中經設置在該基材與一支撐件之間的黏著劑膜。
在各種領域中,較佳地,使用薄膜類型基材或具有可撓性之基材。在其中形成此薄膜類型基材或使用具有可撓性之基材的程序中,已建議一種將基材接合至硬支撐件、然後在該基材處理完成之後從該硬支撐件分離該基材的程序。
例如,在石英裝置的領域中,較佳的是,減小石英晶圓之厚度,以增加振盪頻率。具體而言,在半導體產業中,努力減小半導體晶圓之厚度以藉由晶片堆疊技術達成高密度製造,並持續減小半導體封裝之厚度。
藉由在與包括經形成圖案之電路之表面相對的表面上的所謂的半導體晶圓之後表面研磨,來執行厚度減小。為了減小厚度,已建議一種研磨一晶圓之一後表面的方法,其中該晶圓透過一黏著劑而牢固地固定至一硬支撐件、轉移該晶圓,然後將該晶圓與該硬支撐件分離。藉由使用該硬支撐件支撐該晶圓,使得在該後 表面之該研磨及該轉移期間可防止該晶圓毀損,且可處理晶圓以具有一薄厚度。
在另一實例中,正在開發一種可撓性顯示裝置,其能夠增強美感功能並能夠在使用中給予各種功能,且在此情況中,較佳的是使用可撓性基材。該可撓性顯示裝置預期為取代可攜式電腦、電子報或智慧型卡、及印刷媒體(諸如書、報紙、雜誌等)的新世代顯示裝置。隨著此類顯示裝置之美感功能、細薄度及亮度強化,需要材料之多樣性,以及施加及使用各種可撓性基材。例如,薄膜金屬片及塑料等可使用在可撓性基材上。
然而,對於經設計用於玻璃或或石英基材的顯示裝置之現有製造設備,由於可撓性基材之易於彎曲的特性,因此會難以施加可撓性基材,並且例如,可撓性基材難以藉由軌道設備或機器人予以輸送或接收在匣中。
因此,在形成元件之前,可撓性基材接合至硬支撐件上,且當元件形成在可撓性基材上時,支撐件支撐可撓性基材,且在基材上形成元件之後,從可撓性基材卸離支撐件。為此,提供一種可撓性顯示裝置,即使使用可撓性基材,該可撓性顯示裝置具有穩定地形成於其中的元件。
然而,此程序需要額外程序,諸如在基材與硬支撐件之間塗佈黏著劑的步驟、固化黏著劑的步驟等,並且有程序複雜且需要額外成本與時間的問題。另外,在處理基材之後將基材從硬 支撐件分離的程序中,晶圓或基材本身會毀損,或者,晶圓的電路與可撓性基材的元件會毀損。
本揭露之目的是提供一種黏著劑膜,其可在處理程序中維持高黏著性,且在該處理程序之後,允許固定至一支撐件上的基材輕易地從該支撐件卸離。因此,本揭露可在基材從該支撐件分離時,防止該基材及形成在該基材上的元件或電路被一物理力損壞及毀損。
此外,本揭露之目的係提供一種黏著劑膜,其可穩定地支撐具有突起部(諸如凸塊)之一處理目標基材(processing target substrate),且可穩定地執行基材處理程序,並且可確保可加工性。
此外,本揭露之目的係提供一種黏著劑膜,其具有優異之耐熱性質及優異之光阻擋效果,從而防止一處理目標基材及形成在該基材上的元件或電路被損壞,且具體而言,係可用於需要高真空/250℃或更高之高耐熱性質的程序中。更具體而言,本揭露可應用於需要非常高速之溫度上升(升溫(ramp-up))的程序,或不包括溫度上升(升溫)程序但藉由使材料以一次性方式暴露於高溫中來具有施加至材料之相當大熱衝擊的程序。
此外,本揭露之又另一個目的是提供一種黏著劑膜,其可簡化將待處理之基材固定至一支撐件及卸離之程序,使得可節省成本與時間。
此外,本揭露之目的係提供一種程序,其相對於具有突起部(諸如凸塊)之一處理目標基材執行處理,然後更穩定地移除黏著劑層。更具體而言,本揭露之目的係實施黏著劑層移除的性能,其可在移除該黏著劑層時藉由實施適當的剝離力來保護材料免於機械應力,且即使在高溫程序之後仍可移除該黏著劑層而不在該材料上留下黏著劑之殘留物。
為了解決上述相關領域技術之問題,本揭露之黏著劑膜包括:光熱轉換層,其包括光吸收劑及熱解樹脂;黏著劑基底膜層,其設置在該光熱轉換層上;緩衝層,其設置在該黏著劑基底膜層上;及黏著劑層,其設置在該緩衝層上,且該緩衝層包括聚矽氧烷樹脂,該黏著劑層包括基於矽之黏著劑,且該基於矽之黏著劑包括基於矽之增黏劑及聚矽氧烷樹脂。
該基於矽之黏著劑可包括加成固化型基於矽之樹脂。
該基於矽之增黏劑可包括MQ樹脂。
該基於矽之黏著劑在固化之後在室溫下可具有10MPa至25MPa之模數。
該黏著劑層可具有5μm至10μm之厚度。
該緩衝層之該聚矽氧烷樹脂可包括加成固化型樹脂。
該緩衝層之該聚矽氧烷樹脂可包括具有C=C雙鍵之矽氧烷樹脂。
該緩衝層可不包括MQ樹脂或可包括小於5重量%之MQ樹脂。
該緩衝層之厚度可大於或等於50μm。
該緩衝層可在固化之後在室溫下具有10MPa至25MPa之模數。
該熱解樹脂可具有-COOH或-OH官能基,且可包括具有不同重量平均分子量的兩種丙烯酸樹脂。
該黏著劑基底膜層相對於該緩衝層及該光熱轉換層兩者具有黏著性。
其中該黏著劑基底膜層可包括多官能性環氧樹脂、黏合劑樹脂、固化劑、及固化催化劑。
根據本揭露之黏著劑膜可在處理程序中維持高黏著性,且在該處理程序之後,允許固定至一支撐件上的基材輕易地從該支撐件卸離。因此,本揭露可在基材從該支撐件分離時,防止該基材及形成在該基材上的元件或電路被一物理力損壞及毀損。
此外,根據本揭露之黏著劑膜可穩定地支撐具有突起部(諸如凸塊)之一處理目標基材,且可穩定地執行基材處理程序,並可確保可加工性。
此外,根據本揭露之黏著劑膜具有優異之耐熱性質及優異之光阻擋效果,且具體而言,係可用於需要高真空/250℃或更高之高耐熱性質的程序中。此外,根據本揭露之黏著劑膜可簡化將待處理之基材固定至一支撐件及卸離之程序,使得可節省成本與時間。
120:光熱轉換層
130:黏著劑基底膜層
140:緩衝層
150:黏著劑層
200:支撐件
300:基材
400:雷射
500:移除膠帶
〔圖1〕係根據本揭露之黏著劑膜的截面圖;及
〔圖2A〕至〔圖2C〕係繪示處理使用根據本揭露之黏著劑膜的基材之程序的圖。
參考以下詳細描述之實施例連同隨附圖式,本發明之優點及特徵、以及其實現方法將變得顯而易見。然而,本揭露不限於下文揭示之例示性實施例,並且可依許多不同形式體現。而是提供例示性實施例,使得本揭露會是徹底且完整的,並且會充分地將本揭露之範疇傳達給所屬技術領域中具有通常知識者,並且本揭露由申請專利範圍之範疇所定義。
在解說本揭露之實施例的圖式中,揭示之形狀、大小、比率、角度、數字等僅是實例,且本揭露不限於圖式中所繪示的事項。在整個說明書中,相同的元件符號指示相同組件。此外, 在本揭露之說明中,當判定已知的相關技術的詳細解釋會不必要地混淆本發明之本質,將省略其詳細說明。
在本說明書中使用用語「包括(include)」、「具有(have)」等時,除了所描述之事項外,亦可新增其他事項,除非使用用語「僅(only)」。當組件以單數形式表示時,單數形式的任何參考可包括複數形式,除非另有明確說明。
在解釋一組件時,即使沒有明確說明,組件也解釋為包括誤差範圍。
在描述位置關係中,當使用用語諸如「在...上(on)」、「在上部分上(on an upper portion)」、「在下部分上(on a lower portion)」、「在...旁(beside)」等描述兩個部分之間的位置關係時,一或多個其他部分可位於兩個部分之間,除非用語使用了用語「就在(right)」或「直接(directly)」。
本揭露之實施例之各別特徵可部分地或完全地耦接或組合,且各種技術互鎖及操作係可行的。
在下文中,將參考圖式詳細描述本揭露之實施例。提供下文介紹之實施例作為實例,使用本揭露完整傳達本揭露達之構想給所屬技術領域中具有通常知識者。然而,本揭露不限於下文描述之實施例,並且可依許多不同形式實作。
圖1係根據本揭露之實施例之黏著劑膜的截面圖。參照圖1,根據本揭露之一實施例的黏著劑膜包括依序堆疊的光熱轉換層120、黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150。
本揭露之黏著劑膜係膜類型,且係藉由將光熱轉換層120與緩衝層140及黏著劑層150直接接合至以膜之形式形成的黏著劑基底膜層130之兩個表面來形成。亦即,本揭露之黏著劑膜具有作為支撐膜之角色的黏著劑基底膜層130,且係形成於沒有諸如PI膜、PEN膜之硬基底膜的多層結構中。在後續基材處理程序中,黏著劑層150係接合至基材,且光熱轉換層120係接合至一硬支撐件。
更具體而言,在投射輻射能(諸如雷射)時分割光熱轉換層120,使得該基材可從該支撐件分離,而不損壞該基材或在該基材上的元件或電路。
光熱轉換層120包括一光吸收劑與一熱解樹脂。以雷射形式施加至光熱轉換層120的輻射能係由光吸收劑吸收,並轉換成熱能。所產生的熱能使光熱轉換層120的溫度突然升高,且該溫度達到光熱轉換層120中的熱解樹脂(有機組分)之熱分解溫度,造成樹脂的熱分解。熱分解所產生的氣體在光熱轉換層120中形成開口層(例如,空間),且將光熱轉換層120分割成兩部分,且因此將該支撐件與該基材彼此分離。
該光吸收劑可吸收輻射能並可將該輻射能轉換為熱能。此外,該光吸收劑起作用以阻擋光,並可防止該基材被雷射損壞等。
雖然光吸收劑根據雷射的波長而變化,但是可用的光吸收劑的實例包括碳黑、石墨粉末、超微金屬粉末(諸如,鐵、 鋁、銅、鎳、鈷、錳、鉻、鋅、與碲)、金屬氧化物粉末(諸如,黑色氧化鈦)、以及染料與顏料(諸如,芳族基於二胺基之金屬錯合物、脂族基於二胺之金屬錯合物、芳族基於二硫醇之金屬錯合物、基於巰基酚之金屬錯合物、基於方酸菁之化合物、基於花青素之染料、基於次甲基之染料、基於萘醌之染料、與基於蒽醌之染料。該光吸收劑可係包括氣相沉積之金屬膜的膜之形式。
在該等光吸收劑中,碳黑尤其是有用的,因為碳黑可明顯減小在照射後從支撐件分離基材所需的力,並且加速分離。
光熱轉換層120中的光吸收劑之粒子大小可係約20nm至約2000nm,較佳地可係約50nm至約1000nm,且更佳地可係約100nm至約350nm。
如果光吸收劑之粒子大小小於約20nm,則可能難以分散,且大量光吸收劑可能不會被裝載,因為表面面積隨著粒子大小愈小而增加,且有裝載含量限制。此外,如果光吸收劑之粒子大小超過約2000nm,則雷射阻擋性能可能減弱,且藉由雷射來分割光熱轉換層120的性能可能減弱。此外,隨著光吸收劑之粒子大小增加,膜成形能力可能減弱,且在分散後的分散穩定性可能減弱,且製造生產液體及塗佈所需的時間應縮短。
以光熱轉換層120之總重量計,光熱轉換層120中的光吸收劑之含量可係約5重量%至約80重量%,較佳地,可係約10重量%至約60重量%,且更佳地,可係約20重量%至約50重量%。
如果光吸收劑之含量小於約5重量%,則難以藉由雷射分離。此外,如果光吸收劑之含量超過約80重量%,則在光熱轉換層120藉由雷射分離之後,由雷射所分離的光熱轉換層120之一部分殘留在黏著劑基底膜層130之表面上,且在此情況中,黏著性因為高的碳含量而大幅降低。
在此情況中,有一個問題是,在藉由移除膠帶來移除黏著劑基底膜層130及黏著劑層150之程序中,由於黏著劑基底膜層130並未良好附接至移除膠帶,所以難以移除黏著劑基底膜層130。此外,隨著光吸收劑之含量增加,光熱轉換層120之表面上的黏著性變成愈低,且因此難以層壓在支撐件上,且光吸收劑的分散不均勻。
光熱轉換層120中的熱解樹脂包括丙烯酸樹脂。較佳地,丙烯酸樹脂包括選自由下列所組成之群組的單體:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、羥乙基丙烯酸甲酯(HEMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)、以及其組合。較佳地,丙烯酸樹脂可選自由甲基丙烯酸甲酯(MMA)、羥乙基丙烯酸甲酯(HEMA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯腈(AN)中之三或更多者之組合。此類丙烯酸樹脂可具有適當的分子量、Tg、耐熱性質、及官能基。
以光熱轉換層120之總重量計,丙烯酸樹脂之含量可係約5重量%至約80重量%,較佳地,可係約15重量%至約60重量%,且更佳地,可係約40重量%至約60重量%。如果丙烯酸 樹脂之含量小於約5重量%,則減弱膜形成能力,且難以調整光熱轉換層120之厚度,且由於光熱轉換層120之表面的黏著性非常低所以難以層壓在支撐件上。此外,如果丙烯酸樹脂之含量超過約80重量%,則在雷射投射之後分割光熱轉換層120時需要大的物理力,且可能難以分離基材與支撐件,且形成在基材上的元件或電路可能會損壞。
丙烯酸樹脂較佳地包括具有不同重量平均分子量的兩種丙烯酸樹脂,且更佳地,且包括高分子量丙烯酸樹脂與低分子量丙烯酸樹脂。高分子量丙烯酸樹脂使光熱轉換層120具有優異的耐熱性質,且低分子量丙烯酸樹脂增強光熱轉換層120之黏著性並且有利於膜形成。
在此情況下,高分子量丙烯酸樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)可係0℃至10℃,且低分子量丙烯酸樹脂之Tg可係-10℃至0℃。如果高分子量丙烯酸樹脂之Tg高於10℃,且低分子量丙烯酸樹脂之Tg高於0℃,則可增強光熱轉換層120之耐熱性質,但可能降低該表面之黏著性。另一方面,如果高分子量丙烯酸樹脂之Tg低於0℃且低分子量丙烯酸樹脂之Tg低於-10℃,則可增強接合性能,但是耐熱性質可能減弱。
高分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量可係約400,000g/mol至約15,000,000g/mol,較佳地,可係約500,000g/mol至約1,200,000g/mol,且更佳地,可係約700,000g/mol至約1,000,000g/mol。如果高分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量小於 約400,000g/mol,則光熱轉換層120之耐熱性質可能減弱,且如果高分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量大於約15,000,000g/mol時,則不容易塗佈並混合光熱轉換層120之生產液體。
低分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量可係約50,000g/mol至約600,000g/mol,較佳地,可係約100,000g/mol至約500,000g/mol,且更佳地,可係約400,000g/mol至約500,000g/mol。如果低分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量小於約50,000g/mol,則光熱轉換層120之耐熱性質減弱,且如果低分子量丙烯酸樹脂之重量平均分子量大於約600,000g/mol,則光熱轉換層120之層壓性能減弱。
低分子量丙烯酸樹脂:高分子量丙烯酸樹脂的重量比可係約1:4至約4:1、較佳地,可係約1:3至約3:1,且更佳地,可係約1:2至約2:1。如果低分子量丙烯酸樹脂之含量大幅小於高分子量丙烯酸樹脂之含量,則光熱轉換層120之層壓性能減弱。此外,如果高分子量丙烯酸樹脂之含量大幅小於低分子量丙烯酸樹脂之含量,則光熱轉換層120之耐熱性質減弱,且在雷射投射之後,光熱轉換層120之經分割表面上的黏著性強,且因此需要大物理力來分離。
熱解樹脂具有-COOH或-OH官能基。較佳地,熱解樹脂包括具有-COOH或-OH官能基的丙烯酸樹脂。包括具有-COOH或-OH官能基的熱解樹脂之光熱轉換層120不是壓敏黏著劑類型。光熱轉換層120具有-COOH或-OH官能基,使得可藉由氫 鍵結來接合光熱轉換層120至支撐件,且例如,可與玻璃製成的支撐件之玻璃表面上的矽醇基氫鍵結。在此情況中,氫鍵結提供將黏著劑層接合至支撐件的初始黏著性,且歸因於在接合程序之後的程序中產生的熱,光熱轉換層120與支撐件之間的黏著性大幅增加。
-COOH或-OH官能基可具有大於或等於約1mgKOH/g、較佳地大於或等於約5mgKOH/g之酸值。光熱轉換層120之層壓性能係基於-COOH或-OH官能基,且如果-COOH或-OH官能基之酸值小於約1mgKOH/g,則層壓性能減弱。-COOH或-OH官能基之酸值的上限不成問題。然而,歸因於化學結構,酸值可較佳地具有約1mgKOH/g至約50mgKOH/g,更佳地,約1mgKOH/g至約30mgKOH/g,且最佳地,約10mgKOH/g至約20mgKOH/g。
光熱轉換層120可進一步包括無機填料。在歸因於熱解樹脂之熱解而形成開口層而使光熱轉換層120被分割之後,無機填料起作用以防止光熱轉換層120重新接合。因此,當在處理基材之後藉由投射雷射而使光熱轉換層120分離時,分離基材與支撐件所需的物理力可額外降低。
該無機填料可選自由SiO2、Al2O3、TiO2、與其組合所組成之群組。具體地,在TiO2的情況下,對基材有額外的遮光功效。
光熱轉換層120中的無機填料之粒子大小可係約20nm至約2000nm,較佳地,可係約50nm至約1000nm,且更佳 地,可係約100nm至約350nm。如果無機填料之粒子大小小於約20nm,則當製成膜時,無法分散無機填料,且對於所裝載之量有限制。此外,如果無機填料之粒子大小超過約2000nm,則膜形成能力降低,且在分散之後的分散持久性降低。
以光熱轉換層120之總重量計,光熱轉換層120中的無機填料之含量可係約4重量%至約60重量%,較佳地,可係約5重量%至約50重量%,且更佳地,可係約5重量%至約30重量%。如果無機填料之含量小於約4重量%,在藉由雷射投射之分離程序之後所分離之表面上的黏著性強,且光熱轉換層120可隨時間經過而重新接合。此外,如果無機填料之含量超過約60重量%,光熱轉換層120之黏著性非常低,且難以層壓在支撐件上,且膜形成能力減弱且分散不均勻。
光熱轉換層120可進一步包括分散劑。以光熱轉換層120之總重量計,分散劑之含量可係約0.1重量%至約10重量%,較佳地,可係約0.1重量%至約7重量%,且更佳地,可係約0.1重量%至約5重量%。如果分散劑之含量小於約0.1重量%,則光熱轉換層120中的光吸收劑與無機填料之分散性可能減弱,且分散之後的分散持久性也可能減弱。此外,如果分散劑之含量超過約10重量%,則光熱轉換層120之耐熱性質可減弱,且添加的添加劑可在高溫下分解,且損失之重量可增加。
光熱轉換層120之厚度可係約1μm至約30μm,較佳地,可係約3μm至約20μm,且更佳地,可係約5μm至約15 μm。如果光熱轉換層120之厚度小於約1μm,則上黏著劑層可直接影響材料,且藉由光吸收劑的雷射阻擋性能可能降低。此外,如果光熱轉換層130之厚度超過約30μm,則在投射雷射之後,許多黏著劑殘留物可能殘留在支撐件上。
光熱轉換層120可以膜之形式形成在黏著劑基底膜層130上。當光熱轉換層120係藉由以液體形式直接塗佈在支撐件上來形成時,如果黏度低,則可形成小於約1μm之厚度,且不保證足夠厚的厚度。為此,難以使用光吸收劑充分阻擋雷射,且難以防止雷射損壞基材。
根據本揭露,光熱轉換層120可藉由以液體形式直接塗佈在支撐件上來形成,且可透過單獨塗佈以膜之形式來形成,然後可透過熱層壓程序與黏著劑基底膜層130進行層壓。
當根據本揭露之光熱轉換層120以膜之形式形成時,容易調整其厚度,且光熱轉換層120具有保護基材及在其上形成之電路或元件的優點。此外,光熱轉換層120可具有相對於支撐件的150gf/25mm至1600gf/25mm之黏著性。
另一方面,黏著劑層150係用於固定基材。在藉由光熱轉換層120之分解使基材與支撐件彼此分離之後,獲得具有黏著劑層150形成於其上之基材。因此,黏著劑層150應藉由脫層等而輕易與基材分離。黏著劑層150係形成在黏著劑基底膜層140及緩衝140上的一膜類型層,且並非直接塗佈在基材上的光可固化黏著劑。
黏著劑層150係一基於矽之黏著劑層,且可包括基於矽之黏著劑。基於矽之黏著劑可包括基於矽之增黏劑及聚矽氧烷樹脂。較佳地,基於矽之黏著劑可包括加成固化型基於矽之樹脂。更佳地,基於矽之黏著劑可包括加成固化型基於矽之樹脂,其係由具有乙烯基(C=C)基團之矽樹脂所形成以用於藉由Si-H來固化。
當包括加成固化型基於矽之樹脂時,由於初始模數相較於經實施顯示具有相同位準之黏著性之自由基固化型黏著劑係足夠低的,所以容易屏蔽基材之突起部(諸如凸塊)。當包括自由基固化型基於矽之黏著劑時,需要較高的壓力及溫度,且需要較大的厚度。
此外,當包括自由基固化型基於矽之黏著劑時,因為高黏著性,顯示較高的模數且可能留下殘餘物,且由於聚矽氧烷樹脂之固化程度變得較低而可能產生空隙,且如果突起部之大小係大的且間隙密集,則可能產生空隙。
此外,當緩衝層140係以加成固化型樹脂形成且黏著劑層150包括加成固化型基於矽之樹脂時,可增強緩衝層140與黏著劑層150之相容性。
該基於矽之增黏劑可包括MQ樹脂。較佳地,基於矽之增黏劑可包括約10重量%至約50重量%,較佳地,約20重量%至約40重量%,且更佳地,約30重量%至約40重量%之MQ樹脂。
MQ樹脂係指具有三維網狀(three-dimensional network-like)立體分子結構之矽化合物,其包括單官能性矽氧烷單元(在下文中為「M單元」)、及四官能性矽氧烷單元(在下文中為「Q單元」)。此外,MQ樹脂可額外地包括其他雙官能性矽氧烷單元(在下文中為「D單元」)或三官能性矽氧烷單元(在下文中為「T單元」)。
通常,M單元係指由R3SiO1/2所表示之單元,Q單元係指由SiO4/2所表示之單元,D單元係指由R2SiO2/2所表示之單元,且T單元係指由RSiO3/2所表示之單元。R係指經耦合至矽(Si)的官能基,且較佳地,R可係烷基或芳基。
如果MQ樹脂係小於約10重量%,則黏著性低且可能有脫層之問題,且如果包括約50%重量或更多的MQ樹脂,則MQ樹脂可能導致高黏著性且可能有所處理的基材在後續黏著劑層移除程序中被破壞或殘留物殘留的問題。
在基材處理程序中,具體而言,在半導體程序中,需要在高溫及高真空條件下保證優異穩定性的黏著劑膜。然而,在丙烯酸黏著劑之情況下,耐熱性質的溫度臨界點係200℃,且如果程序在較高溫度下進行或繼續進行一段長時間,則黏著劑可能熔化。
此外,由於丙烯酸黏著劑等具有高CTE,但具有低模數且係可撓,所以在高溫下可能有材料變形的反應。因此,在高 溫/高真空程序中使用的丙烯酸黏著劑具有不良之耐熱性質,且在高溫條件下具有黏著性降低之問題。
另一方面,基於矽之黏著劑層在高溫下具有優異之穩定性,並且具有優異之耐熱性質。此外,基於矽之黏著劑可比其他材料之黏著劑(例如,丙烯酸黏著劑)更軟,使得當基於矽之黏著劑接合剛性材料(諸如基材及支撐件)時,可達成優異之層壓性能。
另外,當黏著劑層150在基材處理程序完成之後卸離時,基於矽之黏著劑的柔軟度能夠使黏著劑層150順利地移除,並可防止基材上的元件損壞。此外,在基材處理程序完成之後,當黏著劑層150卸離時,可使用高溫,且因此,基材上可能沒有殘餘物。
黏著劑層150之聚矽氧烷樹脂可係聚矽氧烷彈性體。聚矽氧烷樹脂執行降低基於矽之黏著劑的黏著性之角色。如果僅使用基於矽之黏著劑而不使用聚矽氧烷樹脂,則黏著劑之黏著性高,黏性高,且模數低,且因此,可能產生空隙。
聚矽氧烷樹脂可具有C=C雙鍵。較佳地,聚矽氧烷樹脂可具有在末端處具有高反應性之C=C雙鍵。黏著劑層150可額外地包括添加劑。添加劑可係催化劑或固化劑。黏著劑層150之聚矽氧烷樹脂可具有雙鍵且可在鉑(Pt)催化劑存在下藉由Si-H來固化。在此情況中,基於矽之黏著劑可係藉由鉑催化劑反應而固化的樹脂。
黏著劑層150在固化之後在室溫下可具有約10MPa至約25MPa(包括端值)之模數。如果黏著劑層150在室溫下具有小於10MPa之模數,則樹脂可在高溫及高真空程序中從處理目標基材流出,且如果模數超過25MPa,則不容易屏蔽突起部且可嵌入性可能降低。黏著劑層150之厚度可係約5μm至約10μm,較佳地,可係約5μm至約8μm,更佳地,可係約6μm至約8μm。如果黏著劑層150之厚度小於約5μm,則當裝置過度變形時,脫層可能因為低黏著力而發生,且可能不容易管理產品之製造。此外,如果黏著劑層150之厚度超過約10μm,則當形成黏著劑層150時,接觸基材之突起部的面積增加,且在黏著劑層移除程序中可能產生殘留物,並且可能有該基板被破壞及使緩衝層之效果降低的問題。
已研究在將基於丙烯醯基或橡膠且具有低初始模數之黏著劑在具有突起部之基材上放置在定位之後,藉由熱老化或UV投射來固化的後固化程序。然而,因為使用光熱轉換層120,本揭露不能使用藉由UV投射的後固化方法。此外,針對高溫程序所施加的基於矽之黏著劑使其可能無法藉由熱能來實施後固化程序。
因此,藉由使用具有適當模數及黏著性之黏著劑層150,本揭露提供一種黏著劑膜,其相對於具有突起部之基材可達成優異之可嵌入性,不會留下殘餘物,且具有優異之加工性。
緩衝層140經設置在黏著劑層150與黏著劑基底膜層130之間。緩衝層140可執行緩衝之角色以用於圍繞處理目標基材上的突起部(諸如緩衝器)。因此,即使處理目標基材包括突起部,處理目標基材在基材處理程序期間可藉由黏著劑膜穩定地支撐。
緩衝層140可包括聚矽氧烷樹脂。聚矽氧烷樹脂可係聚矽氧烷彈性體。包括聚矽氧烷樹脂的緩衝層140可具有非常低的黏著性,或可不具有黏著性。聚矽氧烷樹脂可具有C=C雙鍵。較佳地,聚矽氧烷樹脂可具有在末端處具有高反應性之C=C雙鍵。更佳地,聚矽氧烷樹脂可包括約10重量%或更多的具有C=C雙鍵(亦即C-C官能度(乙烯基官能度))之矽氧烷樹脂。如果包括小於約10重量%的具有C=C官能度(乙烯基官能度)之矽氧烷樹脂,則緩衝層之耐熱性質可能因為低的固化程度而降低。
聚矽氧烷樹脂可包括藉由Si-H固化的加成固化型樹脂。聚矽氧烷樹脂具有雙鍵且可在鉑催化劑存在下藉由Si-H來固化。在自由基固化型之情況下(亦即,縮合反應性樹脂,其係藉由自由基來固化),一部分自由基可與環氧樹脂材料反應,且在環氧樹脂層與矽黏著劑層之界面部分上的一部分樹脂可能未固化。此外,因為缺乏耐熱性質及缺乏模數/內聚性,這可能導致殘留物。
緩衝層140可不包括MQ樹脂或可包括5重量%或更少之MQ樹脂。如果包括超過5重量%的MQ樹脂,則MQ樹脂可 導致高黏著性,且可能有所處理的基材在後續黏著劑層移除程序中被破壞或殘留物殘留的問題。
由於緩衝層140之聚矽氧烷樹脂因為高分子量之矽氧烷分子結構而不具有黏性,但顯示高耐熱性質,所以緩衝層140可經分離而不在基材之突起部的表面上留下殘留物。
緩衝層140可具有大於黏著劑層150之厚度。當緩衝層140具有大於黏著劑層150之厚度時,該緩衝層相對於具有突起部(諸如凸塊)之處理目標基材達成優異之可嵌入性。較佳地,緩衝層140之厚度及黏著劑層150之厚度的總和可比處理目標基材之突起部大小大三倍。
藉由考量突起部之高度(諸如設置在基材上的凸塊)來考量層壓性能及突起部之可嵌入性,緩衝層140之厚度可係約50μm或更大。緩衝層140之厚度的上限無關緊要,但較佳地,緩衝層140之厚度可係約50μm至約80μm,較佳地,可係約60μm至約80μm,且更佳地,可係約70μm至約80μm。較佳地,緩衝層140之厚度可根據基材之突起部的高度而變化。
如果緩衝層140之厚度小於約50μm,則難以充分圍繞基材之突起部,且難以穩定地支撐基材。此外,如果緩衝層140之厚度超過約80μm,則可能難以藉由單次塗佈形成緩衝層,且如果緩衝層140之厚度與突起部之高度相比非常厚,則可能因為緩衝層140之柔軟度而難以在基材處理程序中固定。
如果緩衝層140包括基於矽之材料的聚矽氧烷彈性體,則由於光熱轉換層120包括丙烯酸組分,所以難以在矽與丙烯酸材料之間直接塗佈。具體而言,因為基於矽之黏著劑的低表面能,光熱轉換層120不能塗佈在緩衝層150上。相反地,緩衝層140亦不能塗佈在光熱轉換層120上。
此外,緩衝層140可在固化之後在室溫下具有約10MPa至約25MPa之模數。如果緩衝層140在室溫下具有小於10MPa之模數,則樹脂可在高溫及高真空程序中從處理目標基材流出,而相反地,如果模數超過25MPa,則不容易屏蔽突起部且可嵌入性可能降低。
此外,一支撐膜層可能需要支撐光熱轉換層120、緩衝層140、及黏著劑層150。
為了要支撐光熱轉換層120、緩衝層140、及黏著劑層150,已發明了例如PI膜之固體膜。然而,在PI膜之情況下,PI膜可具有高剛性及高模數,但一般而言,其指示比諸如一支撐件或一晶圓之基材的CTE更大的CTE。因此,在PI膜之情況下,在高溫下可能發生皺紋、變形、翹曲。因為PI膜之皺紋、變形、翹曲,不均勻的表面可影響基材處理,並可導致處理瑕疵。
此外,如果使用像PI膜之剛性基底膜,則會有應該在PI膜上執行的矽底漆處理的問題。因此,有程序數量增加且成本及時間增加的問題。
此外,需要額外黏著劑層以將PI膜與光熱轉換層120接合,且因此,膜之整體厚度增加並且結構變得複雜。
為解決這些問題,本揭露具有在光熱轉換層120與緩衝層140之間形成的黏著劑基底膜層130。黏著劑基底膜層130相對於光熱轉換層120及緩衝層140兩者具有黏著性。
亦即,本揭露之黏著劑基底膜層130可降低或防止由剛性基底膜所引起的問題。具體而言,多虧了相較於PI膜之低模數,黏著劑基底膜層130可防止由涉及材料或一支撐件之熱行為的膨脹或收縮所引起的皺紋、變形、翹曲等問題。
此外,當使用黏著劑基底膜層130而不是剛性膜時,所有的光熱轉換層120、黏著劑基底膜層130、緩衝層140、黏著劑層150構成了具有柔軟黏著劑材料層之黏著劑膜,且因此,黏著劑膜本身可具有柔軟性,且更有利於與支撐件及基材層壓,並顯示高黏著性。
黏著劑基膜層130包括環氧樹脂。較佳地,黏著劑基底膜層130包括多官能性環氧樹脂。更佳地,多官能性環氧樹脂可係酚醛環氧樹脂或二環戊二烯環氧樹脂。多官能性環氧樹脂可藉由實施高交聯密度來增加化學抗性。
此黏著劑基底膜層130相對於在光熱轉換層120中所使用的所有溶劑(例如,甲基乙基酮(methyl ethyl ketone,MEK)及丙烯酸乙酯(ethyl acrylate,EA))及黏著劑層150中所使用的溶劑(例如,甲苯及二甲苯)具有化學抗性。
此外,即使在高溫下,黏著劑基底膜層130在光熱轉換層120與緩衝層140之間不會膨脹或收縮。具體而言,黏著劑基底膜層130即使在基於矽之黏著劑層150之固化溫度下仍維持物理剛性而不會收縮或膨脹。
此外,黏著劑基底膜層130具有適合於程序之CTE及模數,且在後續基材處理程序中不會顯示物理變化。
此外,包括環氧樹脂的黏著劑基底膜層130與彼此不接合之光熱轉換層120及黏著劑層150兩者具有黏著性,且具有足以支撐該兩層之固化程度。
此外,由於黏著劑基底膜層130本身具有黏著劑,且不執行形成各別膜層及層壓之程序,並且在製造程序中,光熱轉換層120及緩衝層140係直接塗佈在黏著劑基底膜層130上,所以在黏著劑基底膜層130與光熱轉換層120之間的層間黏著性,及在黏著劑基底膜層130與緩衝層140之間的層間黏著性非常高。因此,即使在高溫、高真空程序中,仍可保證優異之耐熱性質,且程序之穩定性仍係優異的。
此外,黏著劑基底膜層130包括黏合劑樹脂。黏合劑樹脂使包括環氧樹脂的一層能夠成膜。
黏合劑樹脂可係彈性體樹脂。較佳地,黏合劑樹脂之玻璃轉移溫度Tg可係至少0度。具有此一玻璃轉移溫度之黏合劑樹脂可使黏著劑基底膜層130具有優異之耐熱性質。
黏合劑樹脂可為基於丙烯醯基或橡膠之彈性體樹脂。黏合劑樹脂可包括基於橡膠或丙烯酸的聚合物。例如,黏合劑樹脂可包括腈丁二烯橡膠(nitride butadiene rubber,NBR)或苯乙烯丁二烯橡膠(styrene butadiene rubber,SBR)。
較佳地,如果黏合劑樹脂包括NBR,則以黏合劑樹脂之總重量計,黏合劑樹脂可包括30重量%或更多的丙烯腈基團。在此情況下,黏合劑樹脂可容易地溶解於溶劑中。
較佳地,如果黏合劑樹脂包括丙烯酸聚合物,則丙烯酸聚合物可包括選自由下列所組成之群組的二或更多種或三或更多種的單體:丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸羥乙酯(hydroxyethyl acrylate,HEA)、丙烯酸丁酯(BA)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate),PMMA)、丙烯腈(AN)、及其組合。
黏合劑樹脂具有約500,000至約1,500,000之重量平均分子量(weight average molecular weight,Mw)、較佳地具有約700,000至約1,000,000之重量平均分子量(Mw)、且更佳地,具有800,000至約1,000,000之重量平均分子量(Mw)。高分子量之黏合劑樹脂使黏著劑基底膜層130具有耐熱性質。
如果黏合劑樹脂之重量平均分子量小於約500,000,則黏著劑基底膜層130之化學抗性及耐熱性質可能不足。此外,如果黏合劑樹脂之重量平均分子量超過約1,500,000,則由於黏合劑 樹脂無法良好的溶解於溶劑中,所以有難以使黏著劑基底膜層130成膜且難以施加的問題。
此外,黏合劑樹脂可在其鏈中具有環氧基團。黏合劑樹脂在其鏈中具有環氧基團,使得環氧樹脂與黏合劑樹脂之相容性可增強。
在此情況下,較佳地,黏著劑基底膜層之環氧樹脂:黏合劑樹脂的重量比可係25:75至55:45。亦即,以100重量份的環氧樹脂及黏合劑樹脂之總重量計,環氧樹脂係30至60重量份,且黏合劑樹脂係40至70重量份。較佳地,黏著劑基底膜層之環氧樹脂:黏合劑樹脂的重量比係30:70至50:50,且更佳地,可係40:60。
若環氧樹脂係每100重量份的環氧樹脂及黏合劑樹脂之總重量以小於30重量份使用,則化學抗性降低且黏著劑樹脂膜層之剛性不足,且因此,在隨後程序中難以塗佈光熱轉換層及黏著劑層。此外,如果環氧樹脂係大於60重量份,則化學抗性及剛性可為優異,但黏著劑基底膜層可能易碎且可能難以作為一支撐膜層使用。
此外,包括環氧樹脂的黏著劑基底膜層130與彼此不接合之光熱轉換層120及緩衝層140兩者具有黏著性,且具有足以支撐該兩層之固化程度。
黏著劑基底膜層130可包括固化劑。較佳地,黏著劑基底膜層130可包括酚固化劑。通常,胺及異氰酸酯可視為用於 環氧樹脂之固化劑,但此類固化劑在成膜方面具有難度。黏著劑基底膜層130使用酚固化劑作為固化劑,使得可在適當地控制固化速度的同時實現成膜。
黏著劑基底膜層130可包括固化催化劑。此種固化催化劑係以使得黏著劑基底膜層130相對於甲基乙基酮(MEK)、丙烯酸乙酯(EA)、甲苯及二甲苯具有化學抗性、且可維持耐熱性質一樣多的量使用。例如,固化催化劑可係咪唑。
此外,黏著劑基底膜層130可額外地包括填料。例如,填料可包括選自由TiO2、矽石、銅粉、氧化鋁、及碳黑所組成之群組的一或多者。
填料可額外地防止黏著劑基底膜層130之收縮及膨脹。此外,當在基材處理程序完成之後,將光投射至光熱轉換層120上時,對於基材有額外地光阻擋效果。
黏著劑基底膜層130可在製造之後經歷預定持續期之老化。例如,黏著劑基底膜層130可經歷約四天之老化。因此,環氧樹脂之反應完全終止,且當在隨後程序,或在基材處理程序中將光熱轉換層120及緩衝層140形成在黏著劑基底膜層130上時可增強穩定性。
黏著劑基底膜層130之厚度可係約5μm至約50μm,較佳地,可係約10μm至約40μm,且更佳地,可係約15μm至約30μm。如果黏著劑基底膜層130的厚度小於約5μm,則可能難以具有物理上足夠的剛性,且可能難以支撐光熱轉換層 120、緩衝層140、及黏著劑層150,且當黏著劑層固化時,黏著劑基底膜層130可能受到收縮發生而被影響。此外,如果黏著劑基底膜層130之厚度超過約50μm,則在塗佈程序期間溶劑可能難以蒸發,且在膜之表面上可能產生不規則的孔,且如果溶劑殘留,則溶劑可能影響黏著劑膜之材料性質。
雖然在圖式中未顯示,襯墊可經設置在光熱轉換層120及黏著劑層150之暴露表面之各者上。此一襯墊執行支撐及保護黏著劑膜之角色。當使用黏著劑膜時,將襯墊移除。
襯墊可係塗佈矽之聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET),但不限於此,且可使用支撐及保護黏著劑膜的任何材料。
將在下文說明根據本揭露之一實施例之黏著劑膜的製造程序。
黏著劑基底膜層130係形成在一第一襯墊上。之後,緩衝層140係形成在黏著劑基底膜層130上,黏著劑層150係形成在緩衝層140上,且第二襯墊可層壓在黏著劑層150上。
單獨地,光熱轉換層120可形成在一第三襯墊上,且第四襯墊可層壓在光熱轉換層120上。接下來,藉由移除光熱轉換層120上的第四襯墊及黏著劑基底膜層130上的第一襯墊來層壓光熱轉換層120及黏著劑基底膜層130。
然而,本揭露之黏著劑膜的製造程序不限於此,且可使用用於以層狀結構形成光熱轉換層120、膜類型之黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層140之任何方法。
如果在基材與支撐件之間使用液體黏著劑材料及液體光熱轉換材料,則分別需要藉由將光熱轉換材料塗佈在支撐件且固化來形成光熱轉換層的程序,以及藉由將黏著劑材料塗佈在待處理之基材上且固化來形成黏著劑層的程序。之後,需要在真空下接合黏著劑層與光熱轉換層之程序。即,若使用液體材料,需要塗佈時間、固化時間、與接合時間。
另一方面,如果使用根據本揭露之膜類型的黏著劑膜,則僅需要移除各別的襯墊並將黏著劑層附接至基材、並將光熱轉換層附接至支撐件之程序。因此,本揭露可明顯地節省處理所需的時間,並且可節省塗佈程序、固化程序、真空程序等所必需的成本。
圖2A至圖2C係繪示處理使用根據本揭露之黏著劑膜的基材之程序的圖。
參照圖2A,在根據本揭露之黏著劑膜中,將光熱轉換層120附接至一支撐件200,且將黏著劑層150附接至基材300。在此情況中,較佳地,該程序係在約40℃至約80℃執行,使得在光熱轉換層120與支撐件200之間之黏著性可增加。
支撐件200係能夠使輻射能(諸如本揭露中使用的雷射)通過的材料,且需要此材料以使基材300維持在平坦狀態, 並防止在處理與輸送期間基材300被毀損。支撐件200較佳地係硬的且具有光透射性質。
支撐件200的光透射性質不受限制,只要不妨礙輻射能透射至光熱轉換層120中以分割光熱轉換層120。然而,較佳的是,透射率係例如約50%或更高。
此外,較佳的是,支撐件200具有高剛性,以防止基材在處理期間被變形,且支撐件200之彎曲強度較佳地大於或等於2×10-3(Pa.m3),且更佳地,大於或等於3×10-2(Pa.m3)。
此外,較佳地,支撐件200具有足夠的耐熱性質,以防止當對基材執行程序時可能發生的熱歷程所引起的損壞,且支撐件200的熱變形溫度較佳地高於或等於550℃,且更佳地,高於或等於700℃。
支撐件200可係例如玻璃。當需要時,支撐件200可藉由接合劑等來進行表面處理,以增強對相鄰層(諸如光熱轉換層120)的黏著強度。
之後,將基材300及支撐件200用置放在其等之間的黏著劑膜(其包括光熱轉換層120、黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150)固定,然後處理基材300。
基材300係經固定至支撐件200且係經處理的基材,且接著從支撐件200分離,且可係例如用於可撓顯示裝置的晶圓或基材。
例如,基材300可包括諸如矽與砷化鎵的半導體晶圓、石英晶圓、藍寶石、或玻璃。可將此基材300之一電路表面與黏著劑層150接合。之後,可藉由透過研磨器等研磨基材300之未與黏著劑層150接合之一表面,而將基材300處理成薄膜基材。
在另一實例中,基材300可係環氧樹脂模製晶圓。可將此基材300之一模具表面與黏著劑層150接合,然後,可藉由執行用於在未與黏著劑層150接合的基材300之一表面上連接電路之預定程序來將基材300處理成一完成的基材。
在又另一實例中,基材300可使用塑膠或金屬薄膜作為可撓性基材。例如,基材300可係PI。然而,此不應視為限制,且可使用具有可撓性且可用於可撓性顯示裝置之基材的任何材料。
例如,「處理(processing)」可包括在基材300上形成元件層之程序。雖然未圖示,但是元件層可包含複數個薄膜層與電氣元件,且更具體而言,可包括薄膜電晶體,薄膜電晶體包括閘極電極、半導體層、源極電極、與汲極電極。
可撓性顯示裝置可係選自由有機發光二極體顯示裝置、液晶顯示裝置、與電泳顯示裝置所組成之群組之任一者。然而,此不應視為限制,且可撓性顯示裝置可包括使用可撓性基材的所有可撓性顯示裝置。
參照圖2B,在執行所欲的處理之後,藉由投射雷射400來分離支撐件200與經處理之基材300。從支撐件200投射雷射400。
由雷射400產生的輻射能被光熱轉換層120之光吸收劑吸收且轉換成熱能。產生的熱能使光熱轉換層120的溫度突然升高,且溫度導致光熱轉換層120中的熱解樹脂的分解。熱分解所產生的氣體在光熱轉換層120中形成開口層,且將光熱轉換層120分割成兩部分,且因此,使支撐件200與經處理之基材300彼此分離。
光熱轉換層120中的熱解樹脂藉由投射雷射400而分解,以在層內部形成裂紋,從而分割光熱轉換層。樹脂分解所產生的空氣(氣體)進入兩層之間,且將兩層自彼此分離。因此,為了促進空氣的進入,較佳地係從光熱轉換層120之邊界部分投射雷射400朝向光熱轉換層120內。
可使用一種從邊界部分線性往復而施加雷射400的方法以從光熱轉換層120之邊界部分使用雷射400,或替代地,可使用一種從邊界部分朝向中心以螺旋圖案投射雷射400之方法(像是使用唱機)。
雷射400可係具有範圍大致在約300至約11,000nm的波長、較佳地約300至約2,000nm的波長,且其具體實例包括YAG雷射(發射波長1,064nm的光)、第二諧波產生YAG雷射 (具有532nm的波長)、與半導體雷射(具有780至1300nm的波長)。
參照圖2C,在移除支撐件200之後,移除在經處理之基材300上的黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150。為了移除黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150,較佳地使用一移除膠帶500,該移除膠帶相對於黏著劑基底膜層130具有之黏著性比經處理之基材200與黏著劑層150之間的黏著性更強。
此一移除膠帶500可經設置以接合至黏著劑基底膜層130,然後,可連同黏著劑基底膜層130及黏著劑層150一起卸離,從而從經處理之基材300移除黏著劑基底膜層130及黏著劑層150。
雖然在圖中未清楚繪示,但在光熱轉換層120分割之後,光熱轉換層120之一部分可能留在黏著劑基底膜層130上。當使用移除膠帶500時,亦可移除剩餘部分。
雖然在圖中未顯示,但是在移除支撐件200之後,可使用移除溶液以移除黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150。較佳地,其上殘留光熱轉換層120之一部分的黏著劑基底膜層130、緩衝層140、及黏著劑層150可藉由將其等浸入移除溶液中來移除。較佳地,黏著劑層150可浸入在移除溶液中達約10秒至60秒。
另外,移除溶液可包括反-1,2二氯乙烯及氫氟醚。
如果經處理之基材200的大小或面積係大的,則可能難以藉由使用移除膠帶500一次就移除黏著劑基底膜層130及黏著劑層150。然而,如果使用移除溶液,則容易移除大面積之黏著劑基底膜層130及黏著劑層150。此外,有不需要額外的外部物理力,且可在短時間內移除黏著劑基底膜層130及黏著劑層150而沒有殘留物的效果。
根據本揭露之基材處理方法使用已製造的黏著劑膜,且因此為環境友善的,因為在處理基材時不需要溶劑。此外,當使用已經製造的黏著劑膜時,當處理基材時,可減少支撐件與基材暴露於熱及UV,且可防止額外損壞。
此外,省略在支撐件或基材上直接塗佈黏著劑材料或光熱轉換材料並固化之程序,使得可簡化程序且節省處理成本與時間。另外,該方法有利於形成均勻厚度的黏著劑層與光熱轉換層,且可使用在處理大面積基材的程序中。
在下文中,將透過實驗實施例更詳細地描述本揭露,但以下呈現之實驗實施例僅係用以例示本揭露之實例,且不意欲限制本揭露。即,可依多種形式改變本揭露之實施例,並且本揭露之範疇不應詮釋為受限於將於下文描述之實驗實例。
製造實例
製造實例1-製造光熱轉換層
將4.97g的水溶性分散劑(KD-6)放入500g的溶劑(MEK)中。在將溶液藉由攪拌器以10RPM攪動10分鐘之後,放入33.33g的碳黑及12.67g的TiO2,並將溶液以10RPM再次攪動10分鐘。接下來,放入100g的黏合劑樹脂並以10至15RPM攪動20分鐘。接下來,藉由使用旋轉碾磨機(籃式碾磨機)將碳黑及TiO2分散。將溶液以700至1300RPM攪動,但使用0.8至1.2mm之氧化鋯珠粒。在此情況下,在分散期間藉由使用冷卻機將溫度調節為不超過30度。
將所製備的溶液溶劑塗佈在PET襯墊上,該PET襯墊之兩側係經離型處理且其為50μm厚。乾燥及固化係在90℃下進行40秒,且乾燥之後的膜厚度達到10μm。經塗佈之膜係藉由捲繞成卷型來製備。
製造實例2-製造黏著劑基底膜層
製備400g的溶劑(MEK)。將54g的環氧樹脂(甲酚酚醛環氧樹脂)及46g的酚樹脂固化劑放入溶劑中。藉由使用攪拌器使固體環氧樹脂及酚樹脂在溶液中完全地融化。
將100g的固體彈性體黏合劑樹脂額外地放入溶液中。將溶液藉由使用攪拌器以30RPM充分攪動30分鐘,且形成環氧/彈性體混合物。所使用的黏合劑樹脂係經組態具有85Mw之分子量的彈性體,該彈性體係經環氧封端(epoxy-terminated)。
將0.2g的咪唑在單獨的容器中粉碎作為固化催化劑,然後將10g的溶劑(MEK/EA)額外地放入並將其完全溶解。
將溶解的咪唑溶液放入所製備的環氧/彈性體混合物中。將溶液藉由使用攪拌器以低速度攪動10分鐘。
將所製備的溶液塗佈在一PET襯墊上,該PET襯墊之兩側係經離型處理且其為50μm厚。乾燥及固化係在150℃下進行3分鐘,且乾燥之後的膜厚度達到10μm。經塗佈之膜係藉由捲繞成卷型來製備。
製造實例3-製造緩衝層
製備相較於樹脂含量的80%之溶劑(甲苯/二甲苯)。將98.04重量份的聚矽氧烷樹脂(具有C=C雙鍵之純聚矽氧烷樹脂;SYL-OFF 7450)、及1.96重量份的固化劑(具有催化劑之R-SiH)放入溶劑中,並將溶液藉由使用攪拌器以15RMP攪動30分鐘。接下來,將混合物在室溫下留置4小時並除氣。
製造實例4-製造基於矽之黏著劑層
製備相較於樹脂含量的80%之溶劑(甲苯/二甲苯)。將78.43重量份的基於矽之增黏劑(具有高內聚性之加成固化型樹脂;SG 6501 A)、19.61重量份的聚矽氧烷樹脂(具有C=C雙鍵之純聚矽氧烷樹脂;SYL-OFF 7450)、及1.96重量份的固化劑(具有催化劑之R-SiH)放入溶劑中,並將溶液藉由使用攪 拌器以15RMP攪動30分鐘。接下來,將混合物在室溫下留置4小時並除氣。
製造實例5-製造第二基於矽之黏著劑層
製備相較於樹脂含量的80%之溶劑(甲苯/二甲苯)。將98.04重量份的基於矽之增黏劑(具有高內聚性之加成固化型樹脂;SG 6501 A)、及1.96重量份的固化劑(在催化劑存在下的R-SiH)放入溶劑中,並將溶液藉由使用攪拌器以15RMP攪動30分鐘。接下來,將混合物在室溫下留置4小時並除氣。
[實例]
製造具有如所示下表1中所示之結構的實例。
Figure 109143317-A0202-12-0037-1
實例1
在上述製造實例2中所製造的黏著劑基底膜層上形成具有50μm之厚度的丙烯酸黏著劑(ATT4025),然後在150℃下乾燥並固化3分鐘。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
實例2
在上述製造實例2中所製造的黏著劑基底膜層上形成具有80μm之厚度的製造實例3中所製造的緩衝層,然後在150℃下乾燥並固化3分鐘。在乾燥之後,將膜與50μm之厚度的氟離型襯墊膜進行層壓,然後將其捲繞成卷型並儲存。將所製備的膜在45℃下老化4天。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
實例3
在上述製造實例2中所製造的黏著劑基底膜層上形成具有80μm之厚度的製造實例4中所製造的基於矽之黏著劑層,然後在150℃下乾燥並固化3分鐘。在乾燥之後,將膜與50μm之厚度的氟離型襯墊膜進行層壓,然後將其捲繞成卷型並儲存。將所製備的膜在45℃下老化4天。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
實例4
將聚矽氧底漆(7499/7387/4000)施加至PI膜(該PI膜係一基底層)上,並形成具有70μm之厚度的製造實例3中所製造的緩衝層,然後在150℃下乾燥並固化3分鐘。在乾燥之後,將膜與50μm之厚度的氟離型襯墊膜進行層壓,然後將其捲繞成卷型並儲存。之後,在移除襯墊膜之同時形成具有10μm之厚度的製造實例4中所製造的基於矽之黏著劑層,然後在150℃下乾燥及固化3分鐘。將所製備的膜在45℃下老化4天。
在PI膜之另一表面上形成具有30μm之厚度的製造實例5中所製造的第二基於矽之黏著劑層,然後在150℃下乾燥及固化3分鐘。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
實例5
在上述製造實例2中所製造的黏著劑基底膜層上形成具有70μm之厚度的製造實例3中所製造的緩衝層,然後在150℃下乾燥並固化3分鐘。在乾燥之後,將膜與50μm之厚度的氟離型襯墊膜進行層壓,然後將其捲繞成卷型並儲存。之後,在移除襯墊膜之同時形成具有10μm之厚度的製造實例4中所製造的基於矽之黏著劑層,然後在150℃下乾燥及固化3分鐘。將所製備的膜在45℃下老化4天。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
實驗
熱穩定性(耐熱性質)測試1
將實例1至5之光熱轉換層在70℃下層壓在一玻璃支撐件上,且將黏著劑層與一模製晶圓真空耦合(溫度:50℃/真 空:0.5托/時間:30秒/力:50kgf)。為了降低產生空隙的可能性,將耦合材料在高壓釜中在70℃之溫度及7kgf之壓力的條件下加壓5分鐘。將耦合材料放入烘箱中,並用一個半小時藉由連同溫度增加(升溫)程序之逐漸增溫來加熱至220℃。在達到目標溫度之後,進行2小時的等溫程序,並觀察是否發生脫層。
熱穩定性(耐熱性質)測試2
將實例1至5放置在兩片玻璃之間並層壓。之後,將膜放置在180℃之熱板上30分鐘並檢查狀態。
基材突起部可嵌入性測試
從實例1至5排除光熱轉換層,並將移除膠帶(#3305)層壓在黏著劑基底膜層上。將實例1至5之黏著劑層層壓在經加熱至70℃之具有突起部的一晶圓上。當不存在光熱轉換層時,由於該膜係透明的,所以當突起部被屏蔽時可以檢查狀態。
黏著劑剝離力測試
將實例1至5之黏著劑層層壓在具有突起部的一晶圓上,並且在烘箱中在200℃下進行熱老化程序一個小時。在老化之後,在將晶圓在室溫下冷卻之後,將移除膠帶(#3305)層壓在上部分上。之後,藉由使用移除膠帶在70℃下藉由剝離來移除黏著劑層,並確認黏著劑剝離力。
殘留物檢查測試
在黏著劑剝離力測試中移除黏著劑層之後,檢查在晶圓上的殘留物。
實驗結果顯示在所示下表2中。
Figure 109143317-A0202-12-0042-2
在實例1*中使用丙烯酸黏著劑,且因為低耐熱性質及內聚性,不可能執行高溫製程,並且鑑別出脫層。亦即,雖然丙烯酸黏著劑係固化型黏著劑,但對熱穩定性有限制並觀察到損壞。
此外,在其中僅使用具有低黏著性或較低黏著性之緩衝層的實例2*之情況下,在伴隨高溫之測試中觀察到脫層。因此,鑑別出不可能僅施加緩衝層。
在實例3*之情況下,未觀察到殘留物,但發現黏著劑之剝離力存在大問題。此可能在將基材處理成具有像晶圓之薄厚度的程序中產生問題。
在實例4*之情況中,鑑別出在程序期間因為一基底層(諸如一硬PI膜)及一內部基於矽之黏著劑層的影響而發生脫層及空隙。此外,當膜以低比率嵌入突起部中時,觀察到小空隙。
另一方面,在實例5之情況下,在熱板程序中並未因為黏著劑基底膜層而出現問題,且對突起部的可嵌入性可藉由施加低模數黏著劑的加成固化型基於矽之黏著劑來最大化。
具體而言,施加低黏著性之緩衝層,並在緩衝層之上部分上單獨形成薄的高黏著性之黏著劑層,使得給定之黏著性耐受高溫程序,且在脫層期間亦可降低黏著劑剝離力。
基於矽之黏著劑層的評估
製備相較於樹脂含量的80%之溶劑(甲苯/二甲苯)。將所示下表3之組分放入溶劑中,並藉由使用使用攪拌器以15RPM攪拌溶液30分鐘。然而,如果要施加BPO,則先將BPO放入溶劑中,然後,在BPO藉由低速度攪動完全溶解之後,再將其他組分放入並執行額外攪拌。接下來,將混合物在室溫下留置4小時並除氣。
在上述製造實例2中所製造的黏著劑基底膜層上形成具有80μm之厚度的製造混合物,然後在150℃下乾燥並固化3 分鐘。在乾燥之後,將膜與50μm之厚度的氟離型襯墊膜進行層壓,然後將其捲繞成卷型並儲存。將所製備的膜在45℃下老化4天。
之後,將在製造實例1中所製造的光熱轉換層及黏著劑基底膜層透過熱層壓程序進行層壓。在層壓期間,加熱輥之溫度係70℃至80℃,且層壓係透過一般卷對卷程序來執行,並且在層壓期間的速度係3m/分鐘。
關於包括如上述所製造的基於矽之黏著劑層的黏著劑膜,以上述相同的方法進行兩種熱穩定性測試、基材突起部可嵌入性測試、黏著劑剝離力測試、及殘留物測試,並測量模數,並且將從其之結果顯示在所示下表4中。為了測量模數,將黏著劑層塗佈在一氟襯墊上,然後執行塗佈以在乾燥之後提供50μm之膜厚度,且藉由進行這些程序20次,製造出20nm之寬度,1mm之厚度的樣本,並藉由使用DMA在夾具兩側測量儲存模數。
Figure 109143317-A0202-12-0044-3
Figure 109143317-A0202-12-0045-4
Figure 109143317-A0202-12-0045-5
Figure 109143317-A0202-12-0046-7
雖然已經描述本揭露之實施例,但是其等僅係實例,且所屬技術領域中具有通常知識者將理解,可從其進行各種變化且其他等效實施例係可行的。因此,本揭露之範疇應解讀為不僅包括下所呈現之申請專利範圍,而且亦包括等同範疇。
參考符號說明
120:光熱轉換層;130:黏著劑基底膜層;140:緩衝層;150:黏著劑層;200:支撐件;300:基材;400:雷射;500:移除膠帶
120:光熱轉換層
130:黏著劑基底膜層
140:緩衝層
150:黏著劑層

Claims (13)

  1. 一種黏著劑膜,其包含:
    光熱轉換層,其包含光吸收劑及熱解樹脂;
    黏著劑基底膜層,其設置在該光熱轉換層上;
    緩衝層,其設置在該黏著劑基底膜層上;及
    黏著劑層,其設置在該緩衝層上,
    其中該緩衝層包含聚矽氧烷樹脂,
    其中該黏著劑層包含基於矽之黏著劑,且該基於矽之黏著劑包含基於矽之增黏劑及聚矽氧烷樹脂。
  2. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該基於矽之黏著劑包含加成固化型基於矽之樹脂。
  3. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該基於矽之增黏劑包含MQ樹脂。
  4. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該基於矽之黏著劑在固化之後在室溫下具有10MPa至25MPa之模數。
  5. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該黏著劑層具有5μm至10μm之厚度。
  6. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該緩衝層之該聚矽氧烷樹脂包含加成固化型樹脂。
  7. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該緩衝層之該聚矽氧烷樹脂包含具有C=C雙鍵之矽氧烷樹脂。
  8. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該緩衝層不包含MQ樹脂或包含小於5重量%之MQ樹脂。
  9. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該緩衝層之厚度大於或等於50μm。
  10. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該緩衝層在固化之後在室溫下具有10MPa至25MPa之模數。
  11. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該熱解樹脂具有-COOH或-OH官能基並且包含具有不同重量平均分子量的兩種丙烯酸樹脂。
  12. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該黏著劑基底膜層相對於該緩衝層及該光熱轉換層兩 者具有黏著性。
  13. 如請求項1之黏著劑膜,
    其中該黏著劑基底膜層包含多官能性環氧樹脂、黏合劑樹脂、固化劑、及固化催化劑。
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