TWI643931B - Tape for electronic device packaging - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供將附接著劑層之金屬層由黏著膠帶拾取時,可藉由拾取裝置,良好地辨識所欲拾取的附接著劑層之金屬層的單片之電子裝置封裝用膠帶。
其解決手段為,本發明之電子裝置封裝用膠帶(1),其特徵為具有:具有基材薄膜(51)與黏著劑層(52)之黏著膠帶(5)、層合於黏著劑層(52)之與基材薄膜(51)相反側而設置的接著劑層(4);與層合於與接著劑層(4)之與黏著劑層(52)相反側而設置的金屬層(3),且金屬層(3)係由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為未達5.0μm。
Description
本發明係關於電子裝置封裝用膠帶,特別是關於具有金屬層之電子裝置封裝用膠帶。
近年來,行動電話或筆記型PC等之電子機器,要求更加薄型化/小型化。因而,為了將搭載於電子機器之半導體封裝等之電子裝置封裝薄型化/小型化,係使電子裝置或電路基板之電極數增加,進而亦使節距變窄。如此之電子裝置封裝中,例如係有覆晶(FC;Flip Chip)構裝封裝。
於覆晶構裝封裝中,如上所述,電極數目增加或者窄節距化,因此發熱量增加係成為問題。因而,作為覆晶構裝封裝之散熱構造,提出有於電子裝置背面隔著接著劑層而設置金屬層(例如參照專利文獻1)。
又,於覆晶構裝封裝中,可能有電子裝置之線膨脹率與電路基板之線膨脹率大幅相異的情況。此時,於電子裝置封裝之製造過程中,中間製品被加熱及冷卻時,電子裝置與電路基板之間會產生膨脹量及收縮量的差
異。因為該差異,電子裝置封裝中會產生翹曲。作為抑制如此之翹曲的構造,亦提出於電子裝置之背面隔著接著劑層而設置金屬層(例如參照專利文獻2)。
進一步地,於覆晶構裝封裝中,亦提出於電子裝置之背面隔著接著劑層而設置金屬層,且使用該金屬層作為雷射標記用之保護層(例如參照專利文獻3)。
又,近年來,有於半導體晶片上進一步層合相同尺寸之其他半導體晶片,進行三次元構裝的情況。此處,為了可於半導體晶片上層合相同尺寸之其他半導體晶片,於兩者之間必須預先層合間隔件。其係因於半導體晶片中之電極墊部分上亦會層合其他半導體晶片之故。作為前述間隔件,提出了使用附接著劑層之金屬層(例如參照專利文獻4)。專利文獻4中記載,間隔件係藉由如下步驟而設置:將具有至少一面具備接著劑層之金屬層的間隔件用接著薄片,以接著劑層為貼合面貼合於切割薄片之步驟;切割間隔件用接著薄片,形成具備接著劑層之晶片狀的間隔件之步驟;將間隔件以插梢頂起,且將頂起的間隔件,藉由連同接著劑層自切割薄片剝離半導體晶片時所使用之拾取裝置,連同接著劑層一起自切割薄片剝離之步驟;與隔著接著劑層將間隔件固定於被黏著體之步驟。
[專利文獻1]日本特開2007-235022號公報
[專利文獻2]日本專利第5487847號公報
[專利文獻3]日本專利第5419226號公報
[專利文獻4]日本專利第4954569號公報
如上所述,附接著劑層之金屬層,有用於各種電子裝置封裝,由生產性之觀點,如專利文獻4所揭示,要求使用既有的裝置進行拾取或對被黏著體之固定。
既有之拾取裝置中,係將半導體晶片以吸附器(colette)真空吸附來進行拾取。此時,有必要將半導體晶片確實地進行拾取,因此係進行辨識半導體晶片之位置,檢測半導體晶片之偏移,修正吸附器之位置,而拾取半導體晶片。
半導體晶片之辨識方法,主要使用圖型辨識。使用圖型辨識之方法,係預先登錄半導體晶片之電路、校準標記或晶片外形等作為樣板,並比對該樣板與由攝影裝置所攝影之半導體晶片的影像,來辨識半導體晶片之位置。如裸晶片般,未形成有電路或校準標記時,係登錄以晶片外形與均勻的晶片面所構成的樣板。
欲使用如此之既有的拾取裝置,由黏著膠帶拾取附接著劑層之金屬層時,因為於金屬層上不存在電路,因此與裸晶片同樣地,係使用以金屬層外形與均勻的
金屬層面所構成的樣板。但是,金屬層之表面粗度大時,攝影裝置會檢測出表面的凹凸,判斷所攝影之金屬層表面與樣板不同,結果有無法辨識金屬層單片的問題。
因而,本案發明之目的為提供將附接著劑層之金屬層由黏著膠帶拾取時,可藉由拾取裝置,良好地辨識欲拾取的附接著劑層之金屬層的單片之電子裝置封裝用膠帶。
為了解決以上課題,本發明之電子裝置封裝用膠帶,其特徵為具有:具有基材薄膜與黏著劑層之黏著膠帶、層合於前述黏著劑層之與前述基材薄膜相反側而設置之接著劑層、與層合於前述接著劑層之與前述黏著劑層相反側而設置之金屬層,且前述金屬層,與接著劑層相反側之面的由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為未達5.0μm。
上述電子裝置封裝用膠帶,前述金屬層之於入射角60度的鏡面光澤度較佳為未達100%。
上述電子裝置封裝用膠帶,金屬層之厚度較佳為5μm以上且未達200μm。
上述電子裝置封裝用膠帶,於自前述黏著膠帶拾取前述接著劑層及前述金屬層的狀態下,前述黏著膠帶與前述接著劑層之黏著力較佳為0.03~0.5N/25mm。
上述電子裝置封裝用膠帶,前述金屬層較佳
為含有銅或鋁。
又,上述電子裝置封裝用膠帶,前述接著劑層較佳含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)丙烯酸樹脂或苯氧樹脂、及(D)經表面處理之無機填充材。
又,電子裝置封裝用膠帶,前述黏著劑層較佳含有包含CH2=CHCOOR(式中,R為碳數4~18之烷基)表示之丙烯酸酯、含羥基之單體、與分子內具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物所構成的丙烯酸系聚合物。
依照本發明,將附接著劑層之金屬層由黏著膠帶拾取時,可藉由拾取裝置,良好地辨識欲拾取的附接著劑層之金屬層的單片。
1‧‧‧電子裝置封裝用膠帶
2‧‧‧基材膠帶
3‧‧‧金屬層
4‧‧‧接著劑層
5‧‧‧黏著膠帶
5a‧‧‧標籤部
5b‧‧‧周邊部
[圖1]示意顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之構造的截面圖。
[圖2](a)為示意顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之構造的平面圖、(b)為該截面圖。
[圖3]示意顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之構造的透視圖。
[圖4]示意顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用
膠帶之製造方法的說明圖,(A)為顯示金屬層之貼合步驟的長邊方向截面圖、(B)為顯示接著劑層之貼合步驟的長邊方向截面圖、(C)為顯示預切(precut)步驟之短邊方向截面圖、(D)為顯示不要部分之去除步驟的透視圖。
[圖5]示意顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之製造方法的說明圖,(A)為顯示黏著膠帶之貼合步驟的短邊方向截面圖、(B)為顯示預切步驟之短邊方向截面圖、(C)為顯示不要部分之去除步驟的短邊方向截面圖。
[圖6]示意說明本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之使用方法的截面圖。
[圖7]示意說明本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之使用方法的截面圖。
[圖8]示意顯示使用本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶之電子裝置封裝的構造之截面圖。
以下詳細說明本發明之實施形態。
圖1為顯示本發明之實施形態的電子裝置封裝用膠帶1之截面圖。該電子裝置封裝用膠帶1,具有由基材薄膜51與設置於基材薄膜51上之黏著劑層52所成的黏著膠帶5,於黏著劑層52上,設置有接著劑層4、與層合於接著劑層4而設置的金屬層3。金屬層3,亦可隔
著用以使與接著劑層4之密著性成為良好的底塗層等,而間接地設置於接著劑層4上。
本發明之電子裝置封裝用膠帶1,如圖2及圖3所示,較佳為黏著膠帶5被切斷為對應於環狀框架R(參照圖7)之形狀,且金屬層3及接著劑層4亦對應於此而被切斷(預切加工)為特定形狀,本實施形態中係經預切加工。
本發明之電子裝置封裝用膠帶1,如圖2及圖3所示,較佳為將形成有複數個層合體之長形之基材膠帶2捲繞為輥狀之形態,該層合體係層合有金屬層3、接著劑層4、切斷為對應於環狀框架R之形狀的黏著膠帶5(標籤部5a);本實施形態中,雖捲繞為輥狀,但亦可為設置於基材膠帶2之層合體逐個被切斷的形態。
被預切加工而捲繞為輥狀時,如圖2及圖3所示,電子裝置封裝用膠帶1,具有基材膠帶2,於基材膠帶2上,設置有具有特定平面形狀之金屬層3;於金屬層3之與基材膠帶2側相反側與金屬層3層合而設置,且具有特定平面形狀之接著劑層4;與具有被覆接著劑層4且設置為於接著劑層4周圍與基材膠帶2接觸的特定平面形狀之標籤部5a及包圍該標籤部5a之外側的周邊部5b之黏著膠帶5。
標籤部5a,具有對應於切割用之環狀框架R的形狀。對應於切割用之環狀框架R的形狀之形狀,較佳為與環狀框架R之內側大致相同形狀且係大於環狀框架R
內側之大小的相似形。又,並不一定必須為圓形,但較佳為接近圓形之形狀、更佳為圓形。周邊部5b,包含完全包圍標籤部5a之外側的形態、與如圖示之未完全包圍之形態。再者,亦可不設置周邊部5b,但若設置時,於捲繞為輥狀的形態時,可分散標籤部5a之捲曲的張力。
接著劑層4具有特定之平面形狀,該平面形狀,以將環狀框架R貼合於黏著膠帶5之標籤部5a的周緣部,而能夠以拾取裝置之頂起構件頂起的方式(參照圖7(C)),而成為小於標籤部5a之形狀。接著劑層4,較佳為與標籤部5a大致相同形狀且係小於標籤部5a之大小的相似形。接著劑層4,並不一定必須為圓形,但較佳為接近圓形之形狀、更佳為圓形。
金屬層3係為與接著劑層4相同之形狀,接著劑層4層合於金屬層3。此處所稱之層合,只要主要部分有層合即可,金屬層3與接著劑層4並不一定必須為相同大小,但由製造之便利性而言,較佳為大致相同形狀。以下說明各構成要素。
基材膠帶2可由公知之分隔件構成,但亦可直接使用電子裝置封裝用膠帶之預切加工所使用之基材膠帶。直接使用電子裝置封裝用膠帶之預切加工所使用之基材膠帶時,基材膠帶2於預切加工時必須黏著保持金屬層3,因此可適合地使用例如具有樹脂薄膜與設置於樹脂薄膜之單
面的基材膠帶用黏著劑層之膠帶。
構成基材膠帶2之樹脂薄膜的素材,可使用公知材料,若為例示者,則可列舉聚酯(PET、PBT、PEN、PBN、PTT)系、聚烯烴(PP、PE)系、共聚物(EVA、EEA、EBA)系、及將此等材料一部分取代,進一步提高接著性或機械強度之薄膜。又,亦可為此等薄膜之層合體。由耐熱性、平滑性、及獲得容易性的觀點,較佳為由聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、及聚乙烯中選擇。
構成基材膠帶2之樹脂薄膜的厚度,並無特殊限定,可適當設定,較佳為10~150μm。
使用於基材膠帶用黏著劑層之樹脂,可使用黏著劑所使用之公知氯化聚丙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等,較佳為以丙烯酸系聚合物為基底聚合物之丙烯酸系黏著劑。
丙烯酸系聚合物,可列舉例如使用(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲基酯、乙基酯、丙基酯、異丙基酯、丁基酯、異丁基酯、s-丁基酯、t-丁基酯、戊基酯、異戊基酯、己基酯、庚基酯、辛基酯、2-乙基己基酯、異辛基酯、壬基酯、癸基酯、異癸基酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等之烷基的碳數1~30、特別是碳數4~18之直鏈狀或分支鏈狀的烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊基酯、環己基酯等)之1種或2種以上作為單體成分的丙烯酸系聚合物等。再者,(甲基)
丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,本發明之(甲基)均為相同之意義。
丙烯酸系聚合物,亦能夠以凝集力、耐熱性等之改質為目的,依需要含有可與前述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚合之其他單體成分所對應的單位。如此之單體成分可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、依康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等之含羧基之單體;馬來酸酐、依康酸酐等之酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等之含羥基之單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等之含磺酸基之單體;2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等之含磷酸基之單體;丙烯醯胺、丙烯腈等。此等可共聚合之單體成分,可使用1種或2種以上。此等可共聚合之單體的使用量,較佳為全部單體成分之40重量%以下。
進一步地,丙烯酸系聚合物因為會被交聯,因此亦可依需要含有多官能性單體等作為共聚合用單體成分。如此之多官能性單體,可列舉例如己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙
二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。此等多官能性單體亦可使用1種或2種以上。多官能性單體之使用量,由黏著特性等之觀點,較佳為全部單體成分之30重量%以下。
丙烯酸系聚合物之配製,例如可對1種或2種以上之成分單體的混合物應用溶液聚合方式或乳化聚合方式、塊狀聚合方式或懸浮聚合方式等之適當方式來進行。基材膠帶用黏著劑層,由防止晶圓污染等之觀點,較佳為抑制低分子量物質之含有的組成,由該觀點,係以重量平均分子量30萬以上、特別是40萬~300萬之丙烯酸系聚合物為主成分者較佳,由此,黏著劑亦能夠以內部交聯方式或外部交聯方式等而成為適當的交聯形態。
又,為了控制基材膠帶用黏著劑層之交聯密度而提高與黏著膠帶5之剝離性,例如可採用使用多官能異氰酸酯系化合物、多官能環氧系化合物、三聚氰胺系化合物、金屬鹽系化合物、金屬鉗合系化合物、胺基樹脂系化合物、或過氧化物等之適當的外部交聯劑來進行交聯處理之方式;或混合具有2個以上碳-碳雙鍵之低分子化合物並藉由能量線照射等來進行交聯處理之方式等之適當方式。使用外部交聯劑時,其使用量係依與欲交聯之基底聚
合物的平衡、進而依作為黏著劑之使用用途來適當決定。一般而言,相對於前述基底聚合物100重量份而言,較佳摻合20重量份左右以下、更佳摻合0.1重量份~20重量份。
基材膠帶用黏著劑層之厚度,無特殊限制,可適當決定,一般而言為3~200μm左右。又,基材膠帶用黏著劑層可由單層構成亦可由複數層構成。
黏著膠帶5,並無特殊限制,可使用習知之切割膠帶。作為黏著膠帶5,例如可適合使用於基材薄膜51上設置有黏著劑層52者。
基材薄膜51,只要係以往公知者則可無特別限制地使用,但使用放射線硬化性之材料作為後述黏著劑層52時,較佳為使用具有放射線透過性者。
例如,作為其材料,可列舉聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、離子聚合物等之α-烯烴之均聚物或共聚物或此等之混合物、聚胺基甲酸酯、苯乙烯-乙烯-丁烯或戊烯系共聚物、聚醯胺-多元醇共聚物等之熱可塑性彈性體、及此等之混合物。又,基材薄膜亦可為混合由此等之群中選出的2種以上之材料者,此等亦可為單層或經複層化者。
基材薄膜51之厚度並無特殊限定,可適當設定,但考慮到拾取時之擴展步驟時,較佳為50~200μm。
為了提高基材薄膜51與黏著劑層52之密著性,亦可對基材薄膜51之表面施以鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電撃暴露、離子化放射線處理等之化學或物理性表面處理。
又,本實施形態中,雖於基材薄膜51上直接設置黏著劑層52,但亦可隔著用以提高密著性之底塗層、或用以提高切割時之切削性的錨定層、應力緩和層、抗靜電層等而間接地設置。
黏著膠帶5之黏著劑層52所使用的樹脂,並無特殊限定,可使用黏著劑所使用之公知的氯化聚丙烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等,較佳為以丙烯酸系聚合物為基底聚合物之丙烯酸系黏著劑。
丙烯酸系聚合物,可列舉例如使用(甲基)丙烯酸烷基酯(例如甲基酯、乙基酯、丙基酯、異丙基酯、丁基酯、異丁基酯、s-丁基酯、t-丁基酯、戊基酯、異戊基酯、己基酯、庚基酯、辛基酯、2-乙基己基酯、異辛基酯、壬基酯、癸基酯、異癸基酯、十一烷基酯、十二烷基酯、十三烷基酯、十四烷基酯、十六烷基酯、十八烷基酯、二十烷基酯等之烷基的碳數1~30、特別是碳數4~18之直鏈狀或分支鏈狀的烷基酯等)及(甲基)丙烯酸環烷基酯(例如環戊基酯、環己基酯等)之1種或2種
以上作為單體成分的丙烯酸系聚合物等。再者,(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯,本發明之(甲基)均為相同之意義。
丙烯酸系聚合物,能夠以凝集力、耐熱性、交聯性等之改質為目的,依需要含有可與前述(甲基)丙烯酸烷基酯或環烷基酯共聚合之其他單體成分所對應的單位。如此之單體成分可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、依康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸等之含羧基之單體;馬來酸酐、依康酸酐等之酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等之含羥基之單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙烷磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯、(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等之含磺酸基之單體;2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等之含磷酸基之單體;丙烯醯胺、丙烯腈等。此等可共聚合之單體成分,可使用1種或2種以上。此等可共聚合之單體的使用量,較佳為全部單體成分之40重量%以下。
進一步地,丙烯酸系聚合物因為會被交聯,因此亦可依需要含有多官能性單體等作為共聚合用單體成分。如此之多官能性單體,可列舉例如己二醇二(甲基)
丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環氧酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。此等多官能性單體亦可使用1種或2種以上。多官能性單體之使用量,由黏著特性等之觀點,較佳為全部單體成分之30重量%以下。
丙烯酸系聚合物之配製,例如可對1種或2種以上之成分單體的混合物應用溶液聚合方式或乳化聚合方式、塊狀聚合方式或懸浮聚合方式等之適當方式來進行。黏著劑層52,較佳為抑制低分子量物質之含有的組成,由該觀點,係以重量平均分子量30萬以上、特別是40萬~300萬之丙烯酸系聚合物為主成分者較佳,由此,黏著劑亦能夠以內部交聯方式或外部交聯方式等而成為適當的交聯形態。
又,為了控制黏著劑層52之交聯密度而提高拾取性,可採用例如使用多官能異氰酸酯系化合物、多官能環氧系化合物、三聚氰胺系化合物、金屬鹽系化合物、金屬鉗合系化合物、胺基樹脂系化合物、或過氧化物等之適當的外部交聯劑進行交聯處理之方式;或混合具有2個以上碳-碳雙鍵之低分子化合物,藉由能量線的照射等而進行交聯處理之方式等之適當的方式。使用外部交聯劑
時,其使用量係依與欲交聯之基底聚合物的平衡、進而依作為黏著劑之使用用途來適當決定。一般而言,相對於前述基底聚合物100重量份而言,較佳摻合20重量份左右以下、更佳摻合0.1重量份~20重量份。再者,由防止劣化等之觀點而言,於黏著劑中,亦可依需要,於前述成分以外,使用各種增黏劑、老化防止劑等之添加劑。
構成黏著劑層52之黏著劑,放射線硬化型黏著劑為適宜。放射線硬化型黏著劑,可例示於前述黏著劑中,摻合了放射線硬化性之單體成分或放射線硬化性之寡聚物成分的添加型之放射線硬化型黏著劑。
所摻合之放射線硬化性的單體成分,可列舉例如胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等。此等單體成分可使用1種或合併使用2種以上。
又,放射線硬化性之寡聚物成分可列舉胺基甲酸酯系、聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、聚丁二烯系等各種寡聚物,其分子量以100~30000左右之範圍者為適當。放射線硬化性之單體成分或寡聚物成分的摻合量,可依前述黏著劑層52之種類,適當決定可使黏著劑層52之黏著力降低的量。一般而言,相對於構成黏著劑之丙烯酸系聚合物等之基底聚合物100重量份而言,例如為5重量
份~500重量份、較佳為70重量份~150重量份左右。
又,放射線硬化型黏著劑,除了前述添加型之放射線硬化型黏著劑以外,亦可列舉使用於聚合物側鏈或主鏈中或主鏈末端具有具有碳-碳雙鍵者作為基底聚合物的內在型之放射線硬化型黏著劑。內在型之放射線硬化型黏著劑,不需含有低分子成分的寡聚物成分等,或者含量不多,因此寡聚物成分等不會隨著時間經過而於黏著劑中移動,可形成安定之層構造的黏著劑層52,故較佳。
具有碳-碳雙鍵之基底聚合物,可無特別限制地使用具有碳-碳雙鍵、且具有黏著性者。如此之基底聚合物,較佳為以丙烯酸系聚合物為基本骨架者。丙烯酸系聚合物之基本骨架,可列舉前述例示之丙烯酸系聚合物。
碳-碳雙鍵對丙烯酸系聚合物之導入法並無特殊限制,可採用各種方法,但於分子設計上將碳-碳雙鍵導入聚合物側鏈較為容易。例如,可列舉預先使具有官能基的單體與丙烯酸系聚合物共聚合後,使具有可與該官能基反應之官能基及碳-碳雙鍵的化合物,在維持碳-碳雙鍵之放射線硬化性之下進行縮合或加成反應之方法。
此等官能基之組合的例子,可列舉羧酸基與環氧基、羧酸基與氮丙啶基、羥基與異氰酸酯基等。就反應追蹤的容易性而言,此等官能基之組合當中尤以羥基與異氰酸酯基之組合為適宜。又,藉由此等官能基之組合,只要是會生成前述具有碳-碳雙鍵之丙烯酸系聚合物的組合,則官能基不管位於丙烯酸系聚合物與前述化合物之何
側均可,於前述較佳之組合中,以丙烯酸系聚合物具有羥基、前述化合物具有異氰酸酯基的情況為適宜。此時,具有碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物,可列舉例如甲基丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、m-異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。又,丙烯酸系聚合物,可使用使前述例示的含羥基之單體或2-羥基乙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚等之醚系化合物等共聚合者。
內在型之放射線硬化型黏著劑,可單獨使用前述具有碳-碳雙鍵之基底聚合物(特別是丙烯酸系聚合物),然亦可摻合前述放射線硬化性之單體成分或寡聚物成分等之光聚合性化合物至不使特性惡化之程度。該光聚合性化合物之摻合量,通常相對於基底聚合物100重量份而言係30重量份以下之範圍內、較佳為0~10重量份之範圍內。
藉由紫外線等來硬化時,放射線硬化型黏著劑中較佳為含有光聚合起始劑。
上述之丙烯酸系聚合物中,尤特別以含有以CH2=CHCOOR(式中,R為碳數4~18之烷基)表示之丙烯酸酯、含羥基之單體、與分子內具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物而構成之丙烯酸系聚合物A為佳。
丙烯酸烷基酯之烷基的碳數未達4時,可能有極性高,剝離力變得過大,使拾取性降低的情況。另一
方面,丙烯酸烷基酯之烷基碳數超過18時,黏著劑層52之玻璃轉移溫度變得過高,於常溫之接著特性降低,其結果,切割時可能有產生接著劑層4及金屬層3之剝離的情況。
上述丙烯酸系聚合物A,亦可依需要含有其他單體成分所對應之單位。
丙烯酸系聚合物A中,可使用具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物。亦即,丙烯酸聚合物,較佳為具有對於前述丙烯酸酯或含羥基之單體等之單體組成物所成的聚合物,使含有雙鍵之異氰酸酯化合物進行加成反應而得的構成。因此,丙烯酸系聚合物,較佳為於其分子構造內,具有自由基反應性碳-碳雙鍵。藉此,可成為藉由活性能量線(紫外線等)之照射而硬化的活性能量線硬化型黏著劑層(紫外線硬化型黏著劑層等),且可降低金屬層3與黏著劑層52之剝離力。
含有雙鍵之異氰酸酯化合物,可列舉例如甲基丙烯醯基異氰酸酯、丙烯醯基異氰酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、m-異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯等。含有雙鍵之異氰酸酯化合物可單獨或組合2種以上使用。
又,於活性能量線硬化型黏著劑,為了調整活性能量線照射前之黏著力、或活性能量線照射後之黏著力,亦可適當使用外部交聯劑。作為外部交聯方法之具體的手段,可列舉添加聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮
丙啶化合物、三聚氰胺系交聯劑等之所謂的交聯劑來進行反應的方法。
前述聚異氰酸酯化合物,可列舉例如1,2-伸乙二異氰酸酯、1,4-伸丁二異氰酸酯、1,6-六亞甲二異氰酸酯等之低級脂肪族聚異氰酸酯類;伸環戊二異氰酸酯、伸環己二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯等之脂環族聚異氰酸酯類;2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、伸二甲苯二異氰酸酯等之芳香族聚異氰酸酯類等,其他,亦可使用三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯3聚體加成物[東曹股份有限公司製、商品名「CORONATE L」]、三羥甲基丙烷/六亞甲二異氰酸酯3聚體加成物[東曹股份有限公司製、商品名「CORONATE HL」]等。又,前述環氧化合物,可列舉例如N,N,N’,N’-四縮水甘油基-m-二甲苯二胺、二縮水甘油基苯胺、1,3-雙(N,N-縮水甘油胺基甲基)環己烷、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、山梨醇聚縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、山梨醇酐聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、己二酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、三縮水甘油基-參(2-羥基乙基)三聚異氰酸酯、間苯二酚二縮水甘油醚、雙酚-S-二縮水甘油醚,此外可列舉分子內具有2個以上
環氧基之環氧系樹脂等。
使用外部交聯劑時,其使用量,係依與欲交聯之基底聚合物的平衡、進而依作為黏著劑之使用用途而適當決定。外部交聯劑之使用量,一般而言,相對於前述基底聚合物100重量份而言,係20重量份以下(較佳為0.1重量份~10重量份)。進一步地,亦可依需要,於前述成分以外,對活性能量線硬化型黏著劑摻合以往公知之各種增黏劑、老化防止劑、發泡劑等之添加劑。
再者,本發明中,亦可藉由電子束或紫外線等之照射,來取代使用交聯劑或與交聯劑同時使用,以實施交聯處理。
黏著劑層52之厚度並無特殊限制,可適當決定,一般而言為5~200μm左右。又,黏著劑層52可由單層構成亦可由複數層構成。
構成金屬層3之金屬並無特殊限定,例如,含有選自由不鏽鋼、鋁、鐵、鈦、錫、鎳及銅所成之群的至少1種,就散熱性、電子裝置封裝8之翹曲防止的觀點而言較佳。此等之中,就熱傳導性高,可得到散熱效果的觀點而言,特佳為含有銅。又,就電子裝置封裝8之翹曲防止的觀點而言,特佳為含有鋁。
金屬層3之厚度,較佳為5μm以上且未達200μm。藉由成為5μm以上,即使擴展量增大,亦可抑制
金屬層翹曲或由黏著膠帶剝離,因此可使鄰接之金屬層彼此的間隔為大,界線之識別變得容易。又,若未達200μm,則加工容易,且於捲繞或貼合中有必要沿著核心或貼合輥彎曲時,可抑制金屬層過度強韌而產生折痕,於拾取裝置成為辨識錯誤的現象。
金屬層3之與接著劑層4相反側之面的由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為未達5.0μm。藉由使金屬層3之由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS未達5.0μm,可抑制因檢測出表面之凹凸,而使所攝影之金屬層3被判斷為與樣板不同的問題。因此,可取得所登錄之樣板與為了拾取所攝影之金屬層3的單片影像之間的比對,該單片係作為拾取對象而被辨識。再者,本說明書中之表面粗度RzJIS,為JIS B 0601:2013之附屬書JA中所規定的十點平均粗度。
如此之金屬層3,可使用金屬箔,金屬箔之作為與接著劑層4相反側之面的面之表面粗度RzJIS只要未達5.0μm,則可為電解箔亦可為壓延箔。為電解箔的情況時,表面粗度RzJIS可藉由電解條件(液組成/液溫/電流/添加劑等)來調節。
金屬層3之於入射角60度的鏡面光澤度較佳為未達100%。鏡面光澤度太高時,依拾取裝置之照明角度或量不同,來自所欲拾取之金屬層3的單片或附近的單片之反射光會成為眩光,變得不易辨識所欲拾取之金屬層3的單片之外形。金屬層3之光澤度若未達100%,則會
抑制眩光,良好地辨識金屬層3之單片的外形。光澤度為根據JIS Z 8741所測定之值。光澤度之測定可藉由市售之光澤度計來測定,例如可使用日本電色股份有限公司製光澤度計Handy glossmeter PG-1等。
調節鏡面光澤度的情況時,可單獨或組合進行公知之表面處理。例如可於進行鍍Cu等之粗化處理後,藉由PR脈衝電解等,來進行粗化粒子之小型化、粗化粒子數之增大、粗化粒子表面之平滑化。進一步地亦可依需要,以製箔用添加劑等之表面污染物的殘渣之去除或粗化粒子表面之平滑化為目的,而進行鹼浸漬處理。
接著劑層4,為將接著劑預先薄膜化者。
接著劑層4,至少係由熱硬化性樹脂形成,較佳為至少由熱硬化性樹脂與熱可塑性樹脂形成。
熱可塑性樹脂,可列舉例如天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱可塑性聚醯亞胺樹脂、6-耐綸或6,6-耐綸等之聚醯胺樹脂、苯氧樹脂、丙烯酸樹脂、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)或PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)等之飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、或氟樹脂等。熱可塑性樹脂可單獨或合併使用2種以上。此等熱可塑性樹脂當中,就離子性雜質少,應力緩和性優良的觀
點,且就丙烯酸樹脂兼具可撓性與強度而為高韌性的觀點而言,苯氧樹脂由於在各個觀點可容易確保半導體元件之信賴性,故為特佳。
丙烯酸樹脂,並無特殊限定,可列舉以具有碳數30以下(較佳為碳數1~18)之直鏈或分支之烷基的丙烯酸或甲基丙烯酸之酯的1種或2種以上作為成分之聚合物等。亦即,本發明中,丙烯酸樹脂係為亦包含甲基丙烯酸樹脂之廣義的意義。前述烷基可列舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、t-丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、十二烷基(月桂基)、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基等。
又,用以形成丙烯酸樹脂之其他單體(烷基之碳數為30以下之丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯以外之單體),並無特殊限定,可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、依康酸、馬來酸、富馬酸或巴豆酸等之含羧基之單體;馬來酸酐或依康酸酐等之酸酐單體;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯或丙烯酸(4-羥基甲基環己基)-甲酯等之含羥基之單體;苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙烷磺酸、
(甲基)丙烯酸磺丙酯或(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等之含磺酸基之單體;2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯等之含磷酸基之單體或丙烯腈等。再者,(甲基)丙烯酸係指丙烯酸及/或甲基丙烯酸,本發明之(甲基)均為相同之意義。
又,熱硬化性樹脂除了可列舉環氧樹脂、酚樹脂以外,可列舉胺基樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚矽氧樹脂、熱硬化性聚醯亞胺樹脂等。熱硬化性樹脂可單獨或合併使用2種以上。作為熱硬化性樹脂,特別以會腐蝕半導體元件之離子性雜質等含量少的環氧樹脂為適宜。又,作為環氧樹脂之硬化劑,可適合使用酚樹脂。
環氧樹脂並無特殊限定,例如可使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、溴化雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚AF型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、茀型環氧樹脂、酚酚醛清漆型環氧樹脂、鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、參羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四苯酚基乙烷型環氧樹脂等之二官能環氧樹脂或多官能環氧樹脂;或乙內醯脲型環氧樹脂、參縮水甘油基三聚異氰酸酯型環氧樹脂或縮水甘油胺型環氧樹脂等之環氧樹脂。
作為環氧樹脂,於例示當中,特佳為酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、參羥基苯基甲烷型環氧樹脂、四苯酚基乙烷型環氧樹脂。其係因此等環氧樹脂富有與作為硬化劑之酚樹脂的反應性,耐熱性等優良之故。
進一步地,酚樹脂為作為環氧樹脂之硬化劑而作用者,可列舉例如酚酚醛清漆樹脂、酚芳烷基樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、tert-丁基酚酚醛清漆樹脂、壬基酚酚醛清漆樹脂等之酚醛清漆型酚樹脂;可溶酚醛型酚樹脂、聚對氧苯乙烯等之聚氧苯乙烯等。酚樹脂可單獨或合併使用2種以上。此等酚樹脂當中,特佳為酚酚醛清漆樹脂、酚芳烷基樹脂。其係因可提高半導體裝置之連接信賴性之故。
環氧樹脂與酚樹脂之摻合比例,例如,以環氧樹脂成分中之環氧基每1當量而言,酚樹脂中之羥基成為0.5當量~2.0當量的方式摻合為適宜。更適宜者為0.8當量~1.2當量。亦即,係因為兩者之摻合比例在前述範圍之外時,未進行充分的硬化反應,環氧樹脂硬化物之特性容易劣化之故。
又,亦可使用環氧樹脂與酚樹脂之熱硬化促進觸媒。熱硬化促進觸媒並無特殊限制,可由公知之熱硬化促進觸媒當中適當選擇來使用。熱硬化促進觸媒可單獨或組合2種以上來使用。作為熱硬化促進觸媒,例如可使用胺系硬化促進劑、磷系硬化促進劑、咪唑系硬化促進劑、硼系硬化促進劑、磷-硼系硬化促進劑等。
作為環氧樹脂之硬化劑,如上所述,較佳為使用酚樹脂,但亦可使用咪唑類、胺類、酸酐類等之公知之硬化劑。
接著劑層4,對電子裝置等之被黏著體9具有
接著性(密著性)是重要的。因而,為了將接著劑層4預先交聯至某種程度,亦可預先添加會與聚合物之分子鏈末端之官能基等反應的多官能性化合物作為交聯劑。藉此,可提昇於高溫下之接著特性,實現耐熱性的改善。
交聯劑並無特殊限制,可使用公知之交聯劑。具體而言,除了可列舉例如異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、三聚氰胺系交聯劑、過氧化物系交聯劑以外,尚可列舉尿素系交聯劑、金屬烷氧化物系交聯劑、金屬鉗合系交聯劑、金屬鹽系交聯劑、碳二醯亞胺系交聯劑、噁唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、胺系交聯劑等。作為交聯劑,異氰酸酯系交聯劑或環氧系交聯劑較適宜。又,前述交聯劑可單獨或組合2種以上使用。
再者,本發明中,亦可藉由電子束或紫外線等之照射,來取代使用交聯劑或與交聯劑同時使用,以實施交聯處理。
接著劑層4中,可依需要適當摻合其他添加劑。其他添加劑可列舉例如填充劑(填料)、難燃劑、矽烷偶合劑、離子捕捉劑,此外可列舉增量劑、老化防止劑、抗氧化劑、界面活性劑等。
作為填充劑,係無機填充劑、有機填充劑均可,無機填充劑較適宜。藉由無機填充劑等之填充劑的摻合,可於接著劑層4實現熱傳導性之提高、彈性率之調節等。無機填充劑可列舉例如二氧化矽、黏土、石膏、碳酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、氧化鈹、碳化矽、氮化鋁、氮化矽
等之陶瓷類;鋁、銅、銀、金、鎳、鉻、鉛、錫、鋅、鈀、銲錫等之金屬、或合金類、其他碳等所成之各種無機粉末等。填充劑可單獨或合併使用2種以上。作為填充劑,其中尤以二氧化矽或氧化鋁為適宜;作為二氧化矽特別以熔融二氧化矽為適宜。再者,無機填充劑之平均粒徑較佳為0.001μm~80μm之範圍內。無機填充劑之平均粒徑,例如可藉由雷射繞射型粒度分布測定裝置測定,本案中平均粒徑係指粒度分布中累積體積為50%時的粒子徑。
填充劑(特別是無機填充劑)之摻合量,相對於有機樹脂成分而言,較佳為98重量%以下(0重量%~98重量%),特別是二氧化矽的情況時適宜為0重量%~70重量%、熱傳導或導電等之功能性無機填充劑的情況時適宜為10重量%~98重量%。
又,難燃劑可列舉例如三氧化銻、五氧化銻、溴化環氧樹脂等。難燃劑可單獨或合併使用2種以上。矽烷偶合劑可列舉例如β-(3、4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷等。矽烷偶合劑可單獨或合併使用2種以上。離子捕捉劑可列舉例如水滑石類、氫氧化鉍等。離子捕捉劑可單獨或合併使用2種以上。
接著劑層4,由接著性與信賴性之觀點而言,特佳為含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)丙烯酸樹脂或苯氧樹脂、及(D)經表面處理之無機填充材。
藉由使用(A)環氧樹脂,可得到高的接著性、耐水性、耐熱性。環氧樹脂可使用上述公知之環氧樹脂。(B)硬化劑可使用上述公知之硬化劑。
(C)丙烯酸樹脂係兼具可撓性與強度而為高韌性。較佳之丙烯酸樹脂,為Tg(玻璃轉移溫度)為-50℃~50℃,且使具有環氧基、縮水甘油基、醇性羥基、酚性羥基或羧基作為交聯性官能基之單體聚合而得的含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸共聚物。進一步地,若含有丙烯腈等而顯示橡膠特性時,可得更高韌性。
又,關於(C)苯氧樹脂,苯氧樹脂係分子鏈長,與環氧樹脂構造類似,於高交聯密度之組成物中作為可撓性材料而作用,會賦予高韌性,因此雖為高強度但可得到強韌的組成物。較佳之苯氧樹脂,為主骨架為雙酚A型者,其他可列舉雙酚F型苯氧樹脂、雙酚A/F混合型苯氧樹脂或溴化苯氧樹脂等市售之苯氧樹脂作為較佳者。
(D)經表面處理之無機填充材,可列舉經偶合劑表面處理之無機填充劑。無機填充材,可使用上述公知之無機填充劑,例如二氧化矽、氧化鋁。藉由經偶合劑表面處理,無機填充劑之分散性成為良好。因此,可得到流動性優良的接著劑層,故可提高與金屬層3之接著力。又,可使無機填充劑成為高填充,因此可降低吸水率,提高耐濕性。
例如以矽烷偶合劑所進行之無機填充材之表面處理,係藉由公知方法,使無機填充材分散於矽烷偶合
劑溶液中,藉以使無機填充劑之表面所存在的羥基與矽烷偶合劑之烷氧基等之水解基被水解而得的矽醇基反應,於無機填充劑之表面生成Si-O-Si鍵結來進行。
接著劑層4之厚度並無特殊限制,但由充分進行金屬層與被黏著體之接著的觀點而言,較佳為3μm以上、更佳為5μm以上,為了有助於半導體封裝之薄型化,較佳為150μm以下、更佳為100μm以下。接著劑層4可由單層構成亦可由複數層構成。
又,接著劑層4,較佳為於25℃、50% RH之損失正切tanδ為0.4以上。又,於25℃、50% RH之接著劑層4的損失正切tanδ,較佳為3以下。
損失正切tanδ,係使用動態黏彈性測定裝置,由0℃以昇溫速度5℃/min昇溫,以測定頻率1Hz測定,到達25℃時之值。
於25℃、50% RH之接著劑層4的損失正切tanδ若為0.4以上,則接著劑層4可緩和因拾取裝置之插梢頂起所致的應力。因此,即使插梢之頂起量變大,亦可抑制於金屬層3產生插梢痕跡。損失正切tanδ若為3以下,則亦不會損及插梢頂起之應答性,可良好地拾取。
欲使損失正切tanδ高,可使環氧樹脂或酚樹脂等之低分子量成分多、且使丙烯酸樹脂等之高分子量成分少。又,摻合填料時,亦可使填料摻合量少。
又,接著劑層4,於B階(未硬化狀態或半硬化狀態)下,與金屬層3之黏著力(23℃、剝離角度
180度、線速300mm/分)較佳為0.3N/25mm以上、更佳為0.5N/25mm以上、又更佳為1.0N/25mm以上。黏著力未達0.3N/25mm時,將經單片化之樣品擴展時,有於接著劑層4與金屬層3之間產生剝離之虞。
接著劑層4之吸水率,較佳為1.5vol%以下。吸水率之測定方法如下所述。亦即,以50×50mm大小之接著劑層4(薄膜狀接著劑)為樣品,將樣品於真空乾燥機中,120℃、3小時乾燥,於乾燥器中放冷後,測定乾燥質量,作為M1。將樣品於室溫下浸漬於蒸餾水24小時後取出,將樣品表面以濾紙擦拭,迅速秤量,作為M2。吸水率係由下式(1)算出。
吸水率(vol%)=[(M2-M1)/(M1/d)]×100 (1)此處,d為薄膜之密度。
吸水率超過1.5vol%時,係有因吸水之水分而於焊接回焊時產生封裝龜裂之虞。
接著劑層4之飽和吸濕率,較佳為1.0vol%以下。飽和吸濕率之測定方法如下所述。亦即,以直徑100mm之圓形的接著劑層4(薄膜狀接著劑)為樣品,將樣品於真空乾燥機中,120℃、3小時乾燥,於乾燥器中放冷後,測定乾燥質量,作為M1。將樣品於85℃、85% RH之恆溫恆濕槽中吸濕168小時後取出,迅速秤量,作為M2。飽和吸濕率係由下式(2)算出。
飽和吸濕率(vol%)=[(M2-M1)/(M1/d)]×100 (2)此處,d為薄膜之密度。
飽和吸濕率超過1.0vol%時,係有因回焊時之吸濕而使蒸氣壓之值變高,無法得到良好的回焊特性之虞。
接著劑層4之殘存揮發成分,較佳為3.0wt%以下。殘存揮發成分之測定方法係如下所述。亦即,係以50×50mm大小之接著劑層4(薄膜接著劑)為樣品,測定樣品之初期質量,作為M1,將樣品於熱風循環恆溫槽中,200℃、2小時加熱後,秤量並作為M2。殘存揮發成分係由下式(3)算出。
殘存揮發成分(wt%)=[(M2-M1)/M1]×100 (3)
殘存揮發成分超過3.0wt%時,係有因封裝時之加熱而使溶劑揮發,於接著劑層4之內部產生孔隙,產生封裝龜裂之虞。
又,由黏著膠帶5拾取接著劑層4及金屬層3之狀態時,黏著膠帶5與接著劑層4之黏著力為0.03~0.5N/25mm。因為係由黏著膠帶5拾取接著劑層4及金屬層3之狀態時的黏著膠帶5與接著劑層4之黏著力,故黏著膠帶5之黏著劑層52係以放射線硬化型之黏著劑構成,且對黏著膠帶5照射放射線使黏著力降低後拾取接著劑層4及金屬層3時,會成為放射線照射後之黏著力。
黏著力係根據JIS Z0237,於23℃、50% RH之環境下,將切割為寬25mm尺寸之黏著膠帶5與接著劑層4貼合,使用萬能型拉伸試驗機以剝離角度180°、剝離速度300mm/min測定。
欲使黏著力成為上述範圍,可調整黏著膠帶5
之黏著劑層52或接著劑層4各自的黏彈性或表面能量、或調整其組合。
黏著膠帶5與接著劑層4之黏著力若為0.5N/25mm以下,由黏著膠帶5拾取接著劑層及金屬層3時,即使插梢之頂起速度或頂起量降低,對金屬層所賦予的力小,亦可拾取,因此可抑制於金屬層3產生插梢痕跡。黏著膠帶5與接著劑層4之黏著力若為0.03N/25mm以上,則擴展金屬層3及接著劑層4時,金屬層3及接著劑層4不會由黏著膠帶5剝離,其係良好地被保持。
接著,說明本實施形態之電子裝置封裝用膠帶1之製造方法的一例。首先,準備長形之金屬層3。金屬層3只要使用市售之金屬箔即可。接著,如圖4(A)所示,使用貼合輥r等,將金屬層3貼合於長形之基材膠帶2之黏著面。
另外形成長形薄膜狀之接著劑層4。接著劑層4可利用配製樹脂組成物而形成為薄膜狀之層的慣用方法來形成。具體而言,可列舉例如於適當之分隔件(剝離紙等)上塗佈前述樹脂組成物並乾燥(熱硬化為必要時的情況等,係依需要實施加熱處理而乾燥),來形成接著劑層4之方法等。前述樹脂組成物可為溶液亦可為分散液。
接著如圖4(B)所示,於貼合於基材膠帶2之金屬層3上,使用貼合輥r等貼合由分隔件剝離之接著劑層4。
再者,上述係於基材膠帶2貼合金屬層3
後,於金屬層3上貼合接著劑層4,但亦可於貼合金屬層3與接著劑層4後,將金屬層3側之面貼合於基材膠帶2。
接著,如圖4(C)所示,將接著劑層4及金屬層3使用壓切刀等預切為特定形狀(此處為圓形形狀),如圖4(D)所示,係將周邊之不要部分6由基材膠帶2剝離而去除。再者,預切不限於上述,亦可使用外緣為圓形形狀之格子狀的壓切齒,將接著劑層4及金屬層3預先單片化為對應於半導體晶片C之大小等之特定大小。
再者,於基材膠帶2上形成特定形狀之金屬層3及接著劑層4的方法,不限定於上述者,可將長形之金屬層3貼合於長形之基材膠帶2,衝壓為特定形狀,將不要部分6去除後,將形成為特定形狀之接著劑層4貼合於特定形狀之金屬層3上,亦可將預先各自形成為特定形狀之金屬層3與接著劑層4貼合於基材膠帶2,但由製造步驟之簡便性而言,較佳為藉由上述圖4(A)~(D)所示之步驟製造。
又,另外製作黏著膠帶5。基材薄膜可藉由以往公知之製膜方法製膜。該製膜方法可例示例如壓延製膜法、於有機溶劑中之澆鑄法、於密閉系統之吹脹擠出法、T模擠出法、共擠出法、乾疊合法等。接著,於基材薄膜51上塗佈黏著劑層組成物並乾燥(依需要加熱交聯)而形成黏著劑層52。塗佈方式可列舉輥塗覆、網版塗覆、
凹版塗覆等。再者,可將黏著劑層組成物直接塗佈於基材薄膜,於基材薄膜51上形成黏著劑層52,又,亦可將黏著劑層組成物塗佈於表面進行過剝離處理之剝離紙等而形成黏著劑層52後,將該黏著劑層轉印於基材薄膜51。藉此,製作於基材薄膜51上形成有黏著劑層52之黏著膠帶5。
之後,如圖5(A)所示,於基材膠帶2上所設置之特定形狀的金屬層3及接著劑層4之接著劑層4側的面上,以黏著膠帶5之黏著劑層側52的面接觸的方式疊合黏著膠帶5。
接著,如圖5(B)所示,將黏著膠帶5使用壓切刀等預切為特定形狀,如圖5(C)所示,藉由將周邊之不要部分7由基材膠帶2剝離而去除,製作電子裝置封裝用膠帶1。再者,之後,亦可將使用於預切加工之基材膠帶2剝離,將公知之分隔件與黏著膠帶5之黏著劑層52貼合。
接著,一邊參照圖6~圖8一邊說明使用本實施形態之電子裝置封裝用膠帶1來製造電子裝置封裝8之方法。再者,本實施形態中,作為電子裝置封裝8,係以覆晶連接於被黏著體9上之半導體晶片C為例來說明。
首先,準備與本發明之電子裝置封裝用膠帶1之黏著膠帶5同樣的另外之切割膠帶D,於該切割膠帶D上之中央部,如圖6(A)表示,貼附半導體晶圓W,將其黏著保持並固定(半導體晶圓W之裝配步驟),而且於切割膠帶D之周緣部貼合環狀框架R。此時,切割膠帶D係貼附於半導體晶圓W之背面。半導體晶圓W之背面,意指與電路面相反側之面(亦稱為非電路面、非電極形成面等)。貼附方法並無特殊限定,較佳為加熱壓接之方法。壓接通常係藉由壓接輥等之按壓手段一邊按壓來進行。
接著,如圖6(B)表示,進行半導體晶圓W之切割。藉此,將半導體晶圓W切斷為特定尺寸進行單片化(小片化),以製造半導體晶片C。切割例如係由半導體晶圓W之電路面側起遵照一般方法進行。又,本步驟中,例如可採用進行切入至切割膠帶D為止之稱為全切(fullcut)的切斷方式等。本步驟所用之切割裝置並無特殊限定,可使用以往公知者。再者,進行切割膠帶D之擴展時,該擴展可使用以往公知之擴展裝置進行。
如圖6(C)表示,進行半導體晶片C之拾取,將半導體晶片C由切割膠帶D剝離。拾取之方法並無特殊限定,可採用以往公知之各種方法。例如,將貼合有半導體
晶片C及環狀框架R之切割膠帶D,以基材薄膜側朝下,載置於拾取裝置之載台S上,於經固定環狀框架R之狀態下,使中空圓柱形狀之頂起構件T上昇,擴張切割膠帶D。可列舉於此狀態下,將個別的半導體晶片C藉由插梢N由切割膠帶D之基材薄膜側頂起,且將頂起之半導體晶片C以拾取裝置拾取之方法等。
經拾取之半導體晶片C,係如圖6(D)表示,以覆晶接合方式(覆晶構裝方式)固定於基板等之被黏著體9。具體而言,將半導體晶片C,以半導體晶片C之電路面(亦稱為表面、電路圖型形成面、電極形成面等)與被黏著體9對向之形態下,遵照一般方法固定於被黏著體9。例如,首先使助焊劑附著於形成於半導體晶片C之電路面側之作為連接部的凸塊10。接著,使半導體晶片C之凸塊10接觸於被黏合於被黏著體9之連接墊的接合用之導電材11(銲錫等),一邊按壓一邊使凸塊10及導電材11熔融,藉此可確保半導體晶片C與被黏著體9之電性導通,使半導體晶片C固定於被黏著體9(覆晶接合步驟)。此時,半導體晶片C與被黏著體9之間係形成有空隙,其空隙間距離,一般而言為30μm~300μm左右。殘存於半導體晶片C與被黏著體9之對向面或間隙中的助焊劑係被洗淨去除。
作為被黏著體9,可使用引線框架或電路基板
(配線電路基板等)等之各種基板。如此之基板的材質並無特殊限定,可列舉陶瓷基板、或塑膠基板。塑膠基板可列舉例如環氧樹脂基板、雙馬來醯亞胺三嗪基板、聚醯亞胺基板等。又,藉由以其他半導體晶片為被黏著體9,且將上述半導體晶片C予以覆晶連接,亦可成為晶片堆疊構造(chip on chip)。
接著,如圖7(A)所示,將本實施形態之電子裝置封裝用膠帶1之基材膠帶2剝離,使金屬層3及黏著膠帶5之黏著劑層52露出,將黏著劑層52之周緣部固定於環狀框架R。
接著,如圖7(B)所示,將金屬層3及接著劑層4切斷為對應於半導體晶片C之大小而單片化。切斷可藉由與上述半導體晶圓W之切割步驟相同之步驟進行。再者,有進行將金屬層3及接著劑層4預先單片化之預切加工的情況時,不進行本步驟。
接著,如圖7(C)所示,將經單片化之金屬層3及接著劑層4進行拾取,由黏著膠帶5剝離。拾取可藉由與上述半導體晶片C之拾取步驟相同之步驟進行。
接著,將經拾取之金屬層3及接著劑層4之接著劑層4側,如圖8所示,貼合於經覆晶連接之半導體晶片C的背面。之後,於附有金屬層3之半導體晶片C的周邊及半導體晶片C與被黏著體9之間隙中填充密封材(密封樹脂等)進行密封。密封係遵照一般方法進行。此時,因為於半導體晶片C之背面設置有金屬層3,故於覆
晶接合步驟中因半導體晶片C與被黏著體9之熱膨脹率差所產生的翹曲,會被半導體晶片C與金屬層3之熱膨脹率差所抵消。又,因為於半導體晶片C之背面設置有金屬層3,故作為電子裝置使用時之發熱係藉由金屬層3散熱。
再者,上述係說明了將金屬層3隔著接著劑層4直接設置於半導體晶片C之背面,金屬層3亦與半導體晶片C一起密封之封裝構造,但亦可於密封半導體晶片C後,將金屬層3隔著接著劑層4設置於於密封體之上側面。電子裝置封裝8,由於在密封時亦會產生翹曲,故藉由於密封體之上側面設置金屬層3,可抵消密封時之翹曲。
再者,上述係以於被黏著體9上覆晶連接之半導體晶片C,作為電子裝置封裝8為例來說明,但不限定於此,例如,於半導體晶片上層合有相同尺寸之其他半導體晶片的電子裝置封裝構造中,為了使用本發明之電子裝置封裝用膠帶1之金屬層3作為兩晶片間之間隔件,亦可隔著接著劑層4於下側之半導體晶片上設置金屬層3。
接著,為了使本發明之效果更加明確,係詳細地說明實施例及比較例,但本發明不限定於此等實施例。
作為具有官能基之丙烯酸系共聚物(A1),係配製由丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯及丙烯酸所成,且丙烯酸2-乙基己酯之比率為80莫耳%、質量平均分子量70萬之共聚物。接著,以碘價成為15的方式,添加甲基丙烯酸2-異氰酸基乙酯,配製玻璃轉移溫度-70℃、羥基價20mgKOH/g、酸價5mgKOH/g之丙烯酸系共聚物(a-1)。
將相對於丙烯酸系共聚物(a-1)100質量份而言,添加作為聚異氰酸酯之CORONATE L(東曹股份有限公司製)10質量份,且添加作為光聚合起始劑之Irgacure 184(BASF公司製)3質量份之混合物,溶解於乙酸乙酯,攪拌而得到黏著劑層組成物(1)。
作為具有官能基之丙烯酸系共聚物(A1),係配製由丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯及丙烯酸所成,且丙烯酸2-乙基己酯之比率為50莫耳%,質量平均分子量65萬、玻璃轉移溫度-60℃、羥基價25mgKOH/g、酸價6mgKOH/g之丙烯酸系共聚物(a-2)。
將相對於丙烯酸系共聚物(a-2)100質量份而言,添加作為聚異氰酸酯之CORONATE L(東曹股份有限公司製)10質量份之混合物,溶解於乙酸乙酯,攪拌而得到黏著劑層組成物(2)。
將相對於丙烯酸系共聚物(a-2)100質量份而言,添加作為聚異氰酸酯之CORONATE L(東曹股份有限公司製)8質量份之混合物,溶解於乙酸乙酯,攪拌而得到黏著劑層組成物(3)。
作為基材薄膜,係製作以下者。
將聚丙烯PP及熱可塑性彈性體HSBR之混合物(PP:HSBR=80:20)的樹脂珠於200℃熔融,使用擠出機成形為厚度80μm之長形薄膜狀,製作基材薄膜(1)。聚丙烯PP係使用出光石油化學股份有限公司製之F-300SP(商品名)、熱可塑性彈性體HSBR係使用JSR股份有限公司製之DYNARON 1320P(商品名)。
於經脫模處理之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜所成的剝離襯墊上,將上述黏著劑層組成物(1),以乾燥後之厚度成為10μm的方式進行塗覆,於110℃乾燥3分鐘而成為黏著劑層後,與上述基材薄膜(1)貼合,製作黏著膠帶(1)。
除了使用黏著劑層組成物(2)以外,係與黏著膠帶
(1)相同地製作黏著膠帶(2)。
除了使用黏著劑層組成物(3)以外,係與黏著膠帶(1)相同地製作黏著膠帶(3)。
將丙烯酸樹脂(Nagase ChemteX股份有限公司製、商品名「Teisanresin SG-P3」、Mw85萬、Tg12℃)80質量份、與萘型環氧樹脂(DIC股份有限公司製、商品名「HP-4700」)10質量份、作為硬化劑之酚樹脂(明和化成股份有限公司製、商品名「MEH7851」)10質量份,溶解於甲基乙基酮,配製接著劑層組成物溶液。將該接著劑層組成物溶液,塗佈於經聚矽氧脫模處理之厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜所成之脫模處理薄膜(剝離襯墊)上後,於130℃乾燥5分鐘。藉此,製作厚度20μm之接著劑層(1)。
將雙酚A型苯氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司製、商品名「YP-50S」、Mw6萬、Tg84℃)100質量份、與甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(日本化藥股份有限公司製、
商品名「EOCN-1020」、環氧當量198、軟化點64℃)40質量份、液體雙酚A型環氧樹脂(新日鐵住金化學股份有限公司、商品名「YD-128」、Mw400、環氧當量190)100質量份、作為硬化劑之咪唑(四國化成工業股份有限公司製、商品名「2PHZ-PW」)1.5質量份、二氧化矽填料(Admatechs股份有限公司製、商品名「SO-C2」、平均粒徑0.5μm)20質量份,溶解或分散於甲基乙基酮,配製接著劑層組成物溶液。使用該接著劑層組成物溶液,以與接著劑層(1)相同之方法製作厚度20μm之接著劑層(2)。
作為金屬層,係準備以下者。
F3-WS(古河電氣工業、銅箔、厚度12μm、表面粗度RzJIS2.8μm)
GTS(古河電氣工業、銅箔、厚度9μm、表面粗度RzJIS6.0μm)
1085(UACJ、鋁箔、厚度20μm、表面粗度RzJIS1.9μm)
1085(UACJ、鋁箔、厚度20μm、表面粗度RzJIS4.9μm)
SUS304(新日鐵住金Materials、不鏽鋼箔、厚度20μm、表面粗度RzJIS2.1um)
將厚度35μm、M面之光澤度230%、S面之光澤度100%的電解銅箔予以脫脂/酸洗後,以下述表1及2所示之條件進行粗化處理、PR脈衝電解、鹼浸漬處理,準備金屬層(6)~(11)。
再者,於金屬層(1)~(11),表面粗度RzJIS為金屬層之未貼合於接著劑層的面之由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS。又,金屬層(6)~(11)中,光澤度為根據JIS Z 8741,使用日本電色股份有限公司製光澤度計Handy glossmeter PG-1所測定之金屬層的未貼合於接著劑層之面於入射角60度的鏡面光澤度。
將形成於上述剝離襯墊上之接著劑層(1)與金屬層(1),以貼合角度120°、壓力0.2MPa、速度10mm/s之條件貼合,製作單面接著薄膜。將黏著膠帶(1)以可貼合於環狀框架的方式預切為圓形形狀、將單面接著薄膜預切為小於黏著膠帶(1)之圓形形狀。將剝離前述單面接著薄膜之脫模處理薄膜所露出的接著劑層(1)側與前述黏著膠帶(1)之黏著劑層,以於單面接著薄膜之周圍露出黏著劑層的方式貼合,製作如圖1所示之實施例1之電子裝置封裝用膠帶。
除了使黏著膠帶、接著劑層組成物、金屬層之組合成為表3、4記載之組合以外,係藉由與實施例1相同之手法,製作實施例2~12、比較例1之電子裝置封裝用膠
帶。
對於實施例1~12及比較例1之電子裝置封裝用膠帶進行以下之測定及評估。其結果示於表3、4。
將各實施例及比較例之接著劑層由剝離襯墊剝離,藉由2kg之輥,於接著劑層之表面貼合形狀保持膠帶(積水化學工業股份有限公司製、商品名「Forte」),切取為25mm寬之條狀,製作依序層合有基材薄膜、黏著劑層、接著劑層與形狀保持膠帶之試驗片。所製作之試驗片當中,將實施例1、3、4及7~12藉由空冷式高壓水銀燈(80W/cm、照射距離100mm)照射紫外線200mJ/cm2。之後,藉由東洋精機製作所股份有限公司製之Strograph(商品名「VE10」)分為「基材薄膜及黏著劑層」之層合體、與「接著劑層及形狀保持膠帶」之層合體而抓取,以線速300mm/min測定黏著劑層與接著劑層之間的黏著力。再者,黏著力之單位為[N/25mm]。測定係以180°剝離法進行,測定溫度為23℃、測定濕度為50%。又,分為「基材薄膜及黏著劑層」之層合體、與「接著劑層及形狀保持膠帶」之層合體,由「基材薄膜及黏著劑層」剝離「接著劑層及形狀保持膠帶」,係因為若僅抓取接著劑層進行剝離時,會有接著劑層延伸之虞之故。
將各實施例及比較例之接著劑層切取為5.0cm×5.0cm之尺寸進行層合,於載台70℃之熱板上,以手墨輥貼合,得到厚度約1.0mm之試驗片。對於該試驗片,使用Haake公司製之Leometer(商品名「RS6000」),於溫度範圍10~150℃、昇溫速度5℃/min昇溫,求得於25℃之損失正切tanδ。測定係以50% RH、測定頻率1Hz進行。
將上述實施例及比較例之各樣品的電子裝置封裝用膠帶之金屬層及接著劑層,單片化為5mm×5mm大小之樣品。之後,藉由空冷式高壓水銀燈(80W/cm、照射距離10cm),由基材薄膜側對黏著劑層照射紫外線200mJ/cm2。對於電子裝置封裝用膠帶中央部之單片樣品100個,使用Canon Machinery股份有限公司製之Dice Picker裝置(商品名「CAP-300II」),確認是否可與矽晶圓晶片同樣地辨識單片化樣品。將可與晶片同樣辨識者作為良品,評估為○;將藉由變更光之照射角度或照射量而可與晶片同樣辨識者作為容許品,評估為△;將無法辨識者作為不良品,評估為×。其結果示於表3、4。
於上述辨識性試驗之後,對於上述單片樣品250個,以下述拾取條件進行拾取試驗,算出可拾取200個以上之樣品的插梢高度(插梢高)。再者,插梢高之上限設為
400μm。其結果示於表3、4。實施例6之電子裝置封裝用膠帶,黏著膠帶與接著劑層之黏著力過高,於本試驗條件下無法拾取單片樣品,因此無法算出插梢高。惟,可辨識單片化樣品,若將插梢高設定為高於400μm則可拾取,故無問題。再者,插梢高過高時,有於金屬層產生插梢痕之虞,但產生插梢痕時,可於將金屬層及接著劑層貼合於半導體晶片之背面時按壓金屬層,撫平插梢痕。又,比較例1之電子裝置封裝用膠帶,無法辨識單片樣品,無法進行拾取,因此無法算出插梢高。
拾取裝置:Canon Machinery公司製CAP-300II
頂起插梢形狀:半徑0.7mm、前端曲率半徑R=0.25mm、前端θ=15
插梢頂起速度:50mm/sec
如表3、4所示,實施例1~12之電子裝置封裝用膠帶,金屬層之與接著劑層相反側之面的由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為未達5.0μm,因此於辨識性評估中成為良好的結果。再者,如表4所示,實施例8之電子裝置封裝用膠帶,金屬層之於入射角60度的鏡面光澤度為117%,因此有必要變更光之照射角度與照射量,但照射角度與量之調節後可辨識單片化樣品,因此為容許範圍。
相對於此,比較例1之電子裝置封裝用膠帶,金屬層之與接著劑層相反側的面之由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為6.0μm,因此於辨識性評估中為不良的結果。
Claims (7)
- 一種電子裝置封裝用膠帶,其特徵為具有:具有基材薄膜與黏著劑層之黏著膠帶、層合於前述黏著劑層之與前述基材薄膜相反側而設置之接著劑層、與層合於前述接著劑層之與前述黏著劑層相反側而設置之金屬層,且前述金屬層,與接著劑層相反側之面的由十點平均粗度所得之表面粗度RzJIS為未達5.0μm。
- 如請求項1之電子裝置封裝用膠帶,其中前述金屬層,於入射角60度之鏡面光澤度為未達100%。
- 如請求項1或請求項2之電子裝置封裝用膠帶,其中前述金屬層之厚度為5μm以上且未達200μm。
- 如請求項1或請求項2之電子裝置封裝用膠帶,其中於自前述黏著膠帶拾取前述接著劑層及前述金屬層的狀態下,前述黏著膠帶與前述接著劑層之黏著力為0.03~0.5N/25mm。
- 如請求項1或請求項2之電子裝置封裝用膠帶,其中前述金屬層含有銅或鋁。
- 如請求項1或請求項2之電子裝置封裝用膠帶,其中前述接著劑層含有(A)環氧樹脂、(B)硬化劑、(C)丙烯酸樹脂或苯氧樹脂、及(D)經表面處理之無機填充材。
- 如請求項1或請求項2之電子裝置封裝用膠帶,其 中前述黏著劑層含有包含CH2=CHCOOR(式中,R為碳數4~18之烷基)表示之丙烯酸酯、含羥基之單體、與分子內具有自由基反應性碳-碳雙鍵之異氰酸酯化合物所構成的丙烯酸系聚合物。
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