专利名称：切割用压敏粘合剂片材和用其处理加工材料的方法
技术领域：
本发明涉及切割用压敏粘合剂片材。此外，本发明涉及通过使用切割用压敏粘合剂片材进行切割的方法，并涉及通过切割可得到的小块加工材料。本发明切割用压敏粘合剂片材特别可用作切割半导体晶片的压敏粘合剂片材，当分割并分离(切割)加工材料例如半导体晶片时，以及在延展和分离(收集)已经切割和分离的小块加工材料时，该压敏粘合剂片材用于固定加工材料例如半导体晶片。例如，本发明切割用压敏粘合剂片材可以用作切割硅半导体用压敏粘合剂片材、切割化合物半导体用压敏粘合剂片材、切割半导体封装用压敏粘合剂片材、切割玻璃用压敏粘合剂片材等。
背景技术：
通常，以大直径状态生产由硅、镓、砷等制成的半导体晶片，然后切割并分离(切割)成为小元件块，并进一步转移至安装步骤。在这种情况下，对半导体晶片切割步骤、洗涤步骤、延展步骤、收集步骤和安装步骤的各个步骤，其中半导体晶片的状态为粘附到压敏粘合剂片材上，并因此保持在其上。至于上述压敏粘合剂片材，通常使用如下构成的片材，其中将厚度约1至200μm的丙烯酸粘合剂施加到由塑料膜构成的基体材料上。
通常使用旋转移动的圆形刀刃(切割刀刃)进行上述切割步骤。在此情况下，用圆形刀刃进行分割，使得刀刃达到保持半导体封装的切割用压敏粘合剂片材的基体材料内部。在这时候，当分割进行到压敏粘合剂片材基体材料的内部时，作为基体材料的塑料膜本身产生其纤维状碎屑。当该纤维状碎屑粘附至半导体晶片的侧面时，半导体晶片在纤维状碎屑粘附的位置(state)被固定。结果，纤维状碎屑产生电子电路质量明显降低的问题。
作为解决该问题的方式，例如，JP-A-5-156214(专利文献1)提出了使用乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物作为基体材料的晶片粘附片材。然而，尽管该晶片粘附片材在某种程度上可抑制纤维状碎屑的产生，它没有满足在进行切割步骤以获得高可靠性的半导体装置中可接受的水平。
此外，JP-A-5-211234(专利文献2)公开了一种晶片粘附用压敏粘合剂片材，其使用电子射线或γ-射线以1至8°毫拉德辐照的聚烯烃膜作为基体材料膜。然而，在该晶片粘附用压敏粘合剂片材中，由辐射产生的基体材料膜损伤大量存在，并且难以获得外观优异的膜。此外，生产基体材料膜需要的成本很大。
此外，JP-A-2003-257893(专利文献3)公开了一种使用包含烯烃热塑性弹性体的基体材料膜的切割用压敏粘合剂片材，所述弹性体包含丙烯和乙烯和/或具有4至8个碳原子的α-烯烃作为聚合成分，并具有120℃至170℃的熔点峰值温度，并且包含乙烯的烯烃聚合物作为主要的聚合成分。然而，该切割用压敏粘合剂片材具有权衡取舍的关系，即其中通过增加基体材料膜中包含的丙烯比例，可以减小须晶的出现，然而膨胀性恶化。即，上述结构可以抑制纤维状碎屑的出现，但是需要在某种程度上牺牲膨胀性。
此外，作为解决膨胀性问题的手段，例如，JP-A-2-215528(专利文献4)公开了一种切割用多层膜，其中将具有橡胶弹性的热塑性树脂和烯属树脂层通过压敏粘合剂层或直接彼此层压到一起。此外，其指出具有橡胶弹性的热塑性树脂为聚丁烯-1、聚氨酯或聚酯弹性体，或具有5％至50％结晶度和平均分子量80,000或更大的饱和热塑性弹性体，其通过氢化1，2-聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物获得。然而，尽管该切割用多层膜改善了膨胀性，切割中会产生大量纤维状碎屑。因此，难以生产确保高可靠性的半导体晶片。
专利文献1JP-A-5-156214专利文献2JP-A-5-211234专利文献3JP-A-2003-257893专利文献4JP-A-2-215528发明概述本发明的目的在于解决与如上所述传统方法有关的问题，并且本发明目的为提供一种切割用压敏粘合剂片材，其抑制纤维状碎屑的产生，并具有良好的膨胀性。此外，本发明的另一个目的是提供一种使用切割用压敏粘合剂片材处理加工材料的方法。此外，本发明的另一个目的是提供用该切割方法可得到的小块加工材料。
本发明人发现通过使用一种具有特定聚合规律性的聚合物作为基体材料膜的组成材料可以实现上述目的，因此完成本发明。
图1是横截面示意图，表示根据本发明一个实施方式的切割用压敏粘合剂片材的轮廓。
参考数字和符号的说明10切割用压敏粘合剂片材11基体材料膜(基体材料)12压敏粘合剂层13隔离物发明详述即，为了解决上述问题，本发明涉及下列(1)至(9)。
(1)一种切割用压敏粘合剂片材，其包含基体材料和设置在基体材料至少一个表面上的至少一个压敏粘合剂层，其中基体材料包含具有无规共聚物嵌段的聚合物，和其中无规共聚物嵌段包含嵌段(I)，其包含由下列结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元-(CH2-CH2-CH2-CH2)- (A)；和嵌段(II)，其包含由下列结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元 (2)根据(1)的压敏粘合剂片材，基于聚合物重量，其中嵌段(I)和嵌段(II)的含量分别为30至70重量％。
(3)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中嵌段(I)是无规共聚物嵌段，其包括由结构式(A)代表的结构单元和由结构式(B)代表的结构单元，和其中由结构式(A)代表的结构单元的含量为65至95重量％的，由结构式(B)代表的结构单元的含量为5至35重量％。
(4)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中嵌段(II)是无规共聚物嵌段，其包括由结构式(A)代表的结构单元和由结构式(B)代表的结构单元，和其中由结构式(A)代表的结构单元的含量为5至35重量％，由结构式(B)代表的结构单元的含量为65至95重量％。
(5)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料具有10至50重量％的结晶度。
(6)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料由单层膜构成，并且基于基体材料的总重量包含50重量％或更多的聚合物。
(7)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料由多层膜构成，并且基于层的总重量，多层膜的至少一层包含50重量％或更多的聚合物。
(8)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中所述的压敏粘合剂层包含可辐射固化的粘合剂。
(9)根据(1)的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料是通过聚合作为嵌段(I)主要原料单体的1，3-丁二烯和作为嵌段(II)主要原料单体的1，2-丁二烯，随后进行氢化可得到的基体材料。
根据上述结构构成基体材料以包括具有嵌段(I)和嵌段(II)的无规共聚物嵌段，使得控制基体材料的结晶度变为可能。结果，可以通过控制结晶度不过度降低抑制产生纤维状碎屑，然而可以通过控制结晶度不过度增加防止延展降低。即，上述结构可以提供切割用压敏粘合剂片材，其抑制产生纤维状碎屑和改善膨胀性之间的平衡优异。
上述嵌段(I)和嵌段(II)的含量各自优选为30至70重量％，基于上述聚合物的重量。
当嵌段(I)的含量超过70重量％时，或当嵌段(II)的含量低于30重量％时，由于基体材料的结晶度过度增加，延展性不利地降低，从而有时膨胀性降低。此外，当嵌段(I)的含量低于30重量％时，或当嵌段(II)的含量超过70重量％时，由于基体材料的结晶度过度降低，有时不利地产生纤维状碎屑。
优选上述嵌段(I)是由上述结构式(A)代表的结构单元和由上述结构式(B)代表的结构单元的无规共聚物嵌段，而且由上述结构式(A)代表的结构单元的含量为65至95重量％，由上述结构式(B)代表的结构单元的含量为5至35重量％。
此外，优选上述嵌段(II)是由上述结构式(A)代表的结构单元和由上述结构式(B)代表的结构单元的无规共聚物嵌段，而且由上述结构式(A)代表的结构单元的含量为5至35重量％，由上述结构式(B)代表的结构单元的含量为65至95重量％。
上述基体材料的结晶度优选是10至50重量％。使用X射线衍射测量结晶度值。
上述基体材料优选由单层膜构成，并优选包含50重量％或更多的上述聚合物，基于基体材料的总重量。
上述基体材料优选由多层膜构成，并且多层膜的至少一层优选包含50重量％或更多的上述聚合物，基于层的总重量。
上述压敏粘合剂层优选包含可辐射固化粘合剂。
在压敏粘合剂层中包含可辐射固化粘合剂的情况下，通过辐射照射可以降低压敏粘合剂层的粘合力。结果，当分割并分离加工材料以形成小块加工材料，随后从切割用压敏粘合剂片材分离小块时，可以容易地进行分离。
上述基体材料优选是可以通过聚合1，3-丁二烯作为嵌段(I)主要原料单体和1，2-丁二烯作为嵌段(II)主要原料单体，随后进行氢化得到的基体材料。
根据具有上述结构的基体材料，包含上述结构式(A)作为主要结构单元的嵌段(I)中，通过氢化具有结构式(A)结构的聚丁二烯表现出类似于聚乙烯的结构。此外，上述结构式(B)的丰度比较小，使得几乎不破坏规律性，其使得容易引发嵌段(I)中的结晶。
另一方面，包含上述结构式(B)作为主要结构单元的嵌段(II)中，通过氢化具有结构式(B)结构的聚丁二烯表现出类似于聚丁烯的结构。此外，上述结构式(A)的丰度比较小，使得几乎不破坏规律性，其使得容易引发嵌段(II)中结晶。因此，不同于包括1，2-丁二烯和1，3-丁二烯的共聚物的普通氢化产物，可以获得包含具有高结晶度无规共聚物嵌段的基体材料。
此外，本发明涉及下列(10)至(12)。
(10)一种处理加工材料的方法，其包括切割粘附有切割用压敏粘合剂片材的加工材料，从而形成加工材料块，其中压敏粘合剂片材包含基体材料，和设置在基体材料至少一个表面上的至少一个压敏粘合剂层，其中基体材料包含具有无规共聚物嵌段的聚合物，和其中无规共聚物嵌段包含嵌段(I)，其包含由下列结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元-(CH2-CH2-CH2-CH2)- (A)；和嵌段(II)，其包含由下列结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元
(11)根据(10)的方法，其进一步包括切割后延展压敏粘合剂片材，然后在切割压敏粘合剂片材后，收集加工材料块。
(12)根据(10)的方法，其中加工材料是半导体元件。
根据上述方法，使用切割用压敏粘合剂片材切割加工材料，该压敏粘合剂片材能够抑制从基体材料产生纤维状碎屑，使得可以减少切割后纤维状碎屑粘附至小块加工材料。因此，可以抑制小块加工材料的质量明显恶化，从而因此可以改善产率。
此外，上述方法中，切割后进行上述切割用压敏粘合剂片材的延展，并在分割后可以从切割用压敏粘合剂片材收集小块加工材料。
该方法中使用的切割用压敏粘合剂片材抑制产生纤维状碎屑，并具有良好的膨胀性，使得当延展切割用压敏粘合剂片材时，可以足够地确保相互靠近的小块加工材料之间的间距，从而能够在收集期间防止小块加工材料相互产生损伤。因此，可以进一步改善产率。
至于上述加工材料，可以使用半导体元件。
此外，本发明涉及下列(13)。
(13)用(10)的方法可得到的加工材料块。
本发明根据如上所述方式实现如下所述优点。
即，根据本发明切割用压敏粘合剂片材，因为使用的基体材料包含嵌段(I)和嵌段(II)的无规共聚物，可以控制基体材料的结晶度，其中嵌段(I)包含上述结构式(A)作为主要结构单元，嵌段(II)包含上述结构式(B)作为主要结构单元。结果，该切割用压敏粘合剂片材可以提供优异的抑制产生纤维状碎屑和膨胀性之间的平衡。
此外，根据本发明处理加工材料的方法，因为使用上述切割用粘合剂片材处理加工材料，切割处理材料中抑制产生纤维状碎屑，并且延展中发挥良好的膨胀性。结果，抑制纤维状碎屑粘附至小块加工材料。因此，可以改善产率，并且可以降低生产成本。
以下根据图1详细地说明根据本发明一个实施方式的切割用压敏粘合剂片材。图1是横截面示意图，展示了根据本发明一个实施方式的切割用压敏粘合剂片材(以下简称压敏粘合剂片材)的轮廓。如图1所示，压敏粘合剂片材10的结构中，在基体材料膜(基体材料)11的一个表面上依次层压压敏粘合剂层12和隔离物13。
根据其应用，压敏粘合剂片材可以采取合适的形式，例如片状或辊形。例如，在半导体晶片的切割应用情况下，可以优选使用预先分割至规定形状的晶片。该实施方式中，说明了一个片材实例，其中仅在基体材料膜11的一个表面上提供压敏粘合剂层12，但是不应该认为本发明限于此。例如，可以在基体材料膜11的两个表面上提供压敏粘合剂层12。
基体材料膜11维持压敏粘合剂片材10的强度。基体材料膜11包括具有无规共聚物嵌段的聚合物。该无规共聚物嵌段具有嵌段(I)和嵌段(II)。此外，嵌段(I)包含由下列结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元-(CH2-CH2-CH2-CH2)- (A)，并且嵌段(II)包含由下列结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元
当基体材料膜11由单层膜组成时，优选包含50重量％或更多的具有无规共聚物嵌段的上述聚合物。另一方面，当基体材料膜11由多层膜组成时，多层膜的至少一层优选包含50重量％或更多的上述聚合物。
例如，使用1，3-丁二烯作为主要组成单体形成由上述结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元的嵌段(I)，并且例如使用1，2-丁二烯作为主要组成单体形成由上述结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元的嵌段(II)。
上述嵌段(I)和嵌段(II)的含量各自优选为30至70重量％，基于上述无规共聚物的重量。当嵌段(I)的含量超过70重量％时，或当嵌段(II)的含量低于30重量％时，由于基体材料的结晶度过度增加，延展性不利地降低，从而有时膨胀性降低。此外，当嵌段(I)的含量低于30重量％时，或当嵌段(II)的含量超过70重量％时，由于基体材料的结晶度过度降低，有时不利地产生纤维状碎屑。
上述嵌段(I)中可以包含由上述结构式(B)代表的结构单元。在这种情况下，优选由上述结构式(A)代表的结构单元的含量为65至95重量％，而且由上述结构式(B)代表的结构单元为5至35重量％。
上述嵌段(II)中可以包含由上述结构式(A)代表的结构单元。在这种情况下，优选由上述结构式(A)代表的结构单元的含量为5至35重量％，而且由上述结构式(B)代表的结构单元为65至95重量％。
由于其结构，上述聚合物具有高立构规整性，并且无规共聚物嵌段中易于出现结晶。因此，上述聚合物具有相对高的结晶度。上述基体材料膜11的结晶度优选是10至50重量％。当结晶度低于10重量％时，有时不利地产生纤维状碎屑。另一方面，当结晶度超过50重量％时，膨胀性恶化，以致有时不利地导致延展中基体材料膜11破损。
为了提高粘附并保持至相邻层，可以对基体材料膜11的表面进行传统的表面处理，例如化学或物理处理，例如铬酸处理、臭氧曝置、火焰曝置、高压触电曝置或电离性辐射处理，或用底漆(例如随后描述的粘合剂材料)作涂层处理。
为了赋予基体材料膜11抗静电性能，可以在上述基体材料膜11上提供沉积层(约30至500埃厚)，其由导电材料例如金属、合金或其氧化物制成。基体材料膜11可以是单层或包含两种或更多种层的多层。当随后描述的压敏粘合剂层12为可辐射固化类型时，使用允许辐射例如X射线、紫外线或电子束至少部分透入的层。
尽管可以适当地确定基体材料膜11的厚度，而没有任何特定限定，它通常为约10至300μm，优选约25至200μm，并更优选为30至200μm。
基体材料膜11中，可以任选混入多种添加剂，例如柔软剂例如矿物油，填料例如碳酸钙、二氧化硅、滑石、云母或粘土，抗氧化剂，光稳定剂，抗静电剂，润滑剂，分散剂和中和剂。此外，可以任选对基体材料膜11进行单轴或双轴拉伸处理。此外，可以任选对基体材料膜11进行传统物理或化学处理，例如消光处理、电晕放电处理或底漆处理。
例如，可以下列方法生产基体材料膜11。即，首先在65至95重量％1，3-丁二烯和5至35重量％1，2-丁二烯的存在下，生产具有结构式(A)作为主要结构单元的无规共聚物。然后，在65至95重量％1，2-丁二烯和5至35重量％1，3-丁二烯的存在下，生产具有结构式(B)作为主要结构单元的无规共聚物。其后，在特定条件下进行氢化，以除去剩余双链，从而制备形成基体材料膜11用的材料。在这方面，不应该认为形成基体材料膜11用材料的制备方法限于上述方法。
可以用传统成膜方法，使用上述形成材料进行基体材料膜11的成膜。至于成膜方法，例如举例为砑光成膜、浇铸成膜、膨胀挤出、T-模挤出等。
至于构成压敏粘合剂层12的粘合剂，可以使用通常使用的压敏粘合剂。具体地，可以使用多种粘合剂，例如橡胶基粘合剂、丙烯酸粘合剂、硅氧烷基粘合剂、聚酯基粘合剂和聚醋酸乙烯酯基粘合剂。至于上述粘合剂，考虑到对作为加工材料的半导体晶片或半导体封装的粘性、用超纯水或有机溶剂例如醇的半导体晶片清洁性能等，优选为具有(甲基)丙烯酸聚合物作为基体聚合物的(甲基)丙烯酸粘合剂。至于(甲基)丙烯酸聚合物，通常使用烷基(甲基)丙烯酸酯的聚合物或其与可共聚单体的共聚物。至于(甲基)丙烯酸聚合物的主要单体，优选其均聚物玻璃化转变温度为20℃或更小的烷基(甲基)丙烯酸酯。在这方面，烷基(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，本说明书中使用的术语(甲基)无例外地具有相同的含义。
上述(甲基)丙烯酸聚合物的实例包括其中使用一种或两种或更多种(甲基)丙烯酸烷基酯(例如，具有1至30个碳原子的烷基酯，特别是具有4至18个碳原子的直链或支链烷基酯，例如甲酯、乙酯、丙基酯、异丙基酯、丁基酯、异丁基酯、s-丁基酯、叔丁基酯、戊基酯、异戊基酯、己基酯、庚基酯、辛基酯、2-乙基己基酯、异辛基酯、异壬基酯、癸基酯、异癸酯、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、十八烷基酯和二十烷基酯(eicocyl))、(甲基)丙烯酸的环烷基酯(例如环戊基酯和环已基酯)、(甲基)丙烯酸的羟烷基酯(例如、羟乙基酯、羟丁基酯和羟己基酯)、缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸酰胺、(甲基)丙烯酸N-羟甲基酰胺、(甲基)丙烯酸的烷基氨基烷基酯(例如甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯)、醋酸乙烯酯和苯乙烯作为单体成分的(甲基)丙烯酸聚合物。
为了改进内聚力、粘性等，根据需要，上述(甲基)丙烯酸聚合物可以包含相应于另一种可与上述(甲基)丙烯酸烷基酯或环烷基酯共聚合的单体成分的单元。该单体成分的实例包括含羧基单体例如丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙基酯、(甲基)丙烯酸羧戊基酯、衣康酸、马来酸、富马酸和巴豆酸；酸酐单体例如马来酸酐和衣康酸酐；含羟基单体例如2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羟己基(甲基)丙烯酸酯、8-羟辛基(甲基)丙烯酸酯、10-羟癸基(甲基)丙烯酸酯、12-羟基月桂基(甲基)丙烯酸酯和(4-羟甲基环己基)(甲基)丙烯酸甲酯；含磺酸基单体例如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙烷磺酸、硫代丙基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰基萘磺酸；含磷酸单体例如2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯；丙烯酰胺、丙烯腈等。这些可共聚单体成分可以单独使用，或使用其两种或更多种的混合物。使用的可共聚单体量优选为30重量％或更少，更优选15重量％或更少，基于全部单体成分。
此外，为交联该聚合物，根据需要，上述(甲基)丙烯酸聚合物还可以包含多官能单体等作为共聚合用单体成分。通过交联基体聚合物改善了压敏粘合剂层的自持性能，使得可以防止压敏粘合剂片材的较大变形，其使得容易保持压敏粘合剂片材10的平板形式。
多官能单体的实例包括己二醇二(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、三羟甲基丙烷三(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、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、和氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯。此外这些多官能单体可以单独使用，或使用其两种或更多种的混合物。考虑到粘性特征等，多官能单体的量优选为30重量％或更小，基于全部单体成分。
通过聚合单一单体或两种或更多种单体的混合物获得上述(甲基)丙烯酸聚合物。可以用任何溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合和光聚合体系进行聚合。特别地，当通过辐照例如紫外线或电子束进行聚合时，优选浇铸并光聚合通过将氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯基低聚物和单体成分和光聚合引发剂混合得到的液体组合物，从而合成(甲基)丙烯酸聚合物。
上述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯基低聚物具有约500至100,000、优选1,000至30,000的数均分子量，并且为具有酯二醇作为主要骨架的双官能化合物。此外，单体成分的实例包括吗啉(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(isobonyl)(甲基)丙烯酸酯、双环戊基(甲基)丙烯酸酯、双环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、和甲氧化环十三碳烯(甲基)丙烯酸酯。氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯基低聚物与单体成分的混合比例优选为95∶5至5∶95，更优选为50∶50至70∶30。当氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯基低聚物的含量较高时，液体组合物的粘度增加，导致容易变得难以聚合。
考虑到防止污染加工材料等，优选压敏粘合剂层12中低分子量材料的含量较低。考虑到这点，(甲基)丙烯酸聚合物的数均分子量优选为约200,000至3,000,000，更优选约250,000至1,500,000。
此外，为了提高作为基体聚合物的(甲基)丙烯酸聚合物的数均分子量，上述粘合剂中还可以适当地使用外部交联剂。具体的外部交联方法包括加入所谓交联剂例如聚异氰酸酯化合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、环氧树脂或含聚胺羧基聚合物，并令其反应的方法。当使用外部交联剂时，取决于与待交联基体聚合物的平衡，并且此外取决于其作为粘合剂的应用，适当地确定其使用量。通常，优选它的混合量为约1至5重量份，基于100重量份上述基体聚合物。此外，粘合剂中可以任选使用迄今已知的多种添加剂例如增粘剂和抗老化剂，以及上述成分。
此外，至于上述粘合剂，可以使用可辐射固化粘合剂。至于可辐射固化粘合剂，可以使用具有可辐射固化官能团例如碳-碳双键并表现出粘性的粘合剂，没有任何特定限定。至于可辐射固化粘合剂，希望为可紫外线固化的粘合剂，其通过紫外线照射粘合力降低。根据这种压敏粘合剂层12，背面研磨步骤或切割步骤后，可以容易地通过紫外线照射而分离压敏粘合剂片材10。
可紫外线固化粘合剂例如，可以由上述(甲基)丙烯酸酯的均聚物或可与其共聚合的共聚单体(丙烯酸聚合物)的共聚物、可紫外线固化成分(可以通过将碳-碳双键加入上述丙烯酸聚合物的侧链获得)、光聚合引发剂，和任选的传统添加剂例如交联剂、增粘剂、填料、抗老化剂和着色剂构成。
上述可紫外线固化成分可以为任何一种，只要它为其分子中具有碳-碳双键并可通过自由基聚合固化的单体、低聚物或聚合物。其具体实例包括多元醇和(甲基)丙烯酸的酯，例如氨基甲酸乙酯低聚物、氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇单羟基五(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、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯和1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯；丙烯酸酯低聚物；和异氰脲酸酯或异氰脲酸酯化合物例如2-丙烯基二-3-丁烯基氰脲酸酯、2-羟乙基双(2-丙烯酰基乙基)异氰脲酸酯和三(2-甲基丙烯酰基乙基)异氰脲酸酯。当聚合物侧链上具有碳-碳双键的可紫外线固化聚合物用作丙烯酸聚合物时，尤其无需加入上述可紫外线固化成分。可紫外线固化单体或低聚物成分的混合量例如是约20至200重量份，优选约50至150重量份，基于100重量份基体聚合物，例如构成粘合剂的(甲基)丙烯酸聚合物。
此外，除了如上所述加成型可辐射固化粘合剂，可辐射固化粘合剂的实例包括用作基体聚合物的内部型可辐射固化粘合剂，聚合物侧链上、其主链中或在主链的末端具有碳-碳双键的聚合物。内部型可辐射固化粘合剂不需要包含低聚物成分等作为低分子量成分，或不大量包含，使得低聚物成分等不在粘合剂中随时间移动。因此，可以形成具有稳定层结构的压敏粘合剂层12。
至于上述含碳-碳双键基体聚合物，可以使用具有碳-碳双键并具有粘合性的聚合物，而没有任何特定限定。至于这类基体聚合物，优选具有(甲基)丙烯酸聚合物作为基本骨架的。基本丙烯酸聚合物骨架的实例包括上述举例说明的(甲基)丙烯酸聚合物。
当在上述(甲基)丙烯酸聚合物中，将碳-碳双键引入聚合物侧链时，分子设计变得容易。引入碳-碳双键的方法没有特别限定，并且可以使用多种方法。例如，可提及的方法包括预先共聚合含官能团单体与(甲基)丙烯酸聚合物，然后通过缩聚或加成，令具有可与上述官能团反应的官能团的化合物和碳-碳双键反应，同时保持碳-碳双键的可辐射固化性。
这些官能团的组合实例包括羧酸基和环氧基、羧酸基和吖丙啶基(aziridyl)基、以及羟基和异氰酸酯基。在这些官能团的组合中，考虑到容易跟踪反应，羟基和异氰酸酯基的组合是合适的。此外，通过结合这些官能团，官能团可以在(甲基)丙烯酸聚合物的侧面上，或在上述化合物的侧面上，只要它是形成上述含碳-碳键(甲基)丙烯酸聚合物的组合。然而，在上述优选组合中，合适的是其中(甲基)丙烯酸聚合物具有羟基，上述化合物具有异氰酸酯基的情况。在这种情况下，含碳-碳双键的异氰酸酯化合物的实例包括异丁烯酰基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、和间异丙烯基-α，α-二甲苯甲基异氰酸酯。此外，(甲基)丙烯酸聚合物的实例包括上述举例说明的含羟基单体，和通过共聚合醚基化合物例如2-羟乙基乙烯醚、4-羟丁基乙烯醚和二乙二醇单乙烯基醚得到的共聚物。
至于上述内部型可辐射固化粘合剂，可以仅使用上述含碳-碳双键的基体聚合物(特别是(甲基)丙烯酸聚合物)。此外，可以不破坏特征的程度混合上述可辐射固化单体或低聚物成分。可辐射固化低聚物成分等的混合量通常是30重量份或更小，优选10重量份或更小，基于100重量份基体聚合物。
上述聚合引发剂可以是任何一种，只要它是用具有合适波长紫外线辐照裂解的物质，其中紫外线辐照用于引发聚合反应形成自由基。其具体实例包括安息香烷基醚例如苯甲酰基甲醚、安息香异丙基醚和安息香异丁基醚；芳香酮例如苯甲基、安息香、二苯甲酮和α-羟基环已基苯基甲酮；芳香族酮缩醇例如苯甲基二甲基酮缩醇；聚乙烯二苯甲酮；和噻吨酮例如氯噻吨酮、十二烷基噻吨酮、二甲基噻吨酮和二乙基噻吨酮。聚合引发剂的混合量为约0.1至20重量份，优选为1至10重量份，基于100重量份基体聚合物例如构成粘合剂的(甲基)丙烯酸聚合物等。
另一方面，上述可热脱模的粘合剂实例包括热发泡型粘合剂，其中混合细可热膨胀的颗粒与普通的压敏粘合剂。在厚度粘附制品的物体后，通过加热含压敏粘合剂的微细可热膨胀的颗粒，起泡或延展压敏粘合剂层12，以将压敏粘合剂层12的表面改变为不均匀形式，从而由于与被粘物粘附面积降低而降低粘合力，其使得制品容易分离。因此这可用于多种用途，例如在加工电子零件、其材料等中固定和物理分布例如转移。
对于微细的可热膨胀颗粒没有特定限定，可以选择使用多种无机或有机可热膨胀微球，使得获得具有不同的脱模引发温度，低脱模引发温度和较高脱模引发温度微球体的组合物。取决于加工精度例如可热膨胀微球的温度敏感特征，可以适当地确定这两种类型可热膨胀微球之间的脱模分离温度差。然而，通常设定这些温度之间的差异为20至70℃，优选为30至50℃。
热发泡类型粘合剂中，由于加热起泡细可热膨胀颗粒而降低粘附面积使得容易分离。微细可热膨胀颗粒的平均粒径优选为约1至25μm，更优选5至15μm，特别优选约10μm。
至于微细可热膨胀颗粒，可以使用加热下可膨胀的材料而没有任何特定限定。然而，考虑到容易混合操作等，优选使用微胶囊封装可热膨胀材料得到的细可热膨胀颗粒。例如，可以使用任何一种，只要它们是其中在具有弹性的壳中封装有通过加热容易气化材料例如异丁烷、丙烷或戊烷的微球。上述壳通常由热塑性材料、热熔材料、加热膨胀爆裂的材料等形成。形成上述壳的材料包括例如偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈聚偏氯乙烯和聚砜。可热膨胀微胶囊具有可与上述粘合剂优异的分散混合性的优点。可热膨胀微胶囊的可商购产物包括例如Microsphere(商品名由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.，Ltd.生产)。此外，可以任选加入热膨胀助剂。
对于与上述粘合剂混合的细可热膨胀颗粒(可热膨胀微胶囊)的数量，取决于上述压敏粘合剂层12的种类，可以适当地确定可以降低其粘合力的数量。通常，以一定量混合细可热膨胀颗粒，使其可以保持包含细可热膨胀颗粒的压敏粘合剂层12厚度为其热膨胀后即时厚度的60％或或更大，优选70％或更大，更优选80％或更大。此外，其数量是约1至100重量份，优选5至40重量份，更优选10至20重量份，基于100重量份基体聚合物。
考虑到粘附固定性能与可脱模性的相容性，压敏粘合剂层12的厚度优选为约1μm至200μm，更优选约3μm至50μm。此外，压敏粘合剂层1 2的粘合力没有特别限定，只要它在最后从载体晶片可容易分离压敏粘合剂层的范围内。例如，与半导体晶片的180°剥离粘合力值优选为1至30N/10mm内，更优选为5至20N/10mm范围内。
例如，通过施加含粘合剂的组合物，随后通过干燥(根据需要进行加热交联)，在基体材料膜11上形成压敏粘合剂层12。涂布体系包括辊式涂布、幕涂和凹版涂布。此外，可以直接在基体材料上进行涂布，或可以将组合物施加到表面进行脱模处理的脱膜纸上，随后将其转移至基体材料。随后，将随后描述的隔离物13粘附到压敏粘合剂层12的表面上，从而可以获得该实施方式的压敏粘合剂片材10。
当压敏粘合剂层12由可辐射固化粘合剂例如可紫外线固化粘合剂组成时，因为切割之前或之后辐照压敏粘合剂层12，要求基体材料膜11具有足够的辐射穿透性。
可以任选提供上述隔离物13用于标签加工，或用于平滑压敏粘合剂层12表面的用途。隔离物13的组成材料包括纸张、合成树脂例如聚乙烯、聚丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的膜等。为了提高从压敏粘合剂层12的可脱模性，可以任选对隔离物13的表面进行脱模处理，例如硅酮处理、长链烷基处理或氟处理。此外，可以任选进行防紫外线处理，使得压敏粘合剂片材不与环境中的紫外线反应。隔离物13的厚度通常为约10至200μm，优选为约25至100μm。
以下将描述根据该实施方式利用压敏粘合剂片材10的加工材料处理方法。下列说明中，采取其中半导体晶片用作处理材料的情况作为实例。
将本发明压敏粘合剂片材10粘附到半导体晶片例如半导体部分(安装步骤)上，然后，主要用于切割步骤和收集步骤。安装步骤中，在半导体晶片上层压压敏粘合剂片材10，使得压敏粘合剂层12粘附到半导体晶片上，并用压迫方式例如压辊施压。此外，还可以通过在可加压的容器(例如反应釜)中，通过层压半导体晶片和如上所述的压敏粘合剂片材10，并对容器内部加压进行粘附。在这种情况下，在用压迫方式施压的同时，可以将压敏粘合剂片材10粘附到半导体晶片上。此外，还可以在真空室中，用和如上所述相同的方法进行粘附。尽管粘附中的粘附温度根本没有限定，优选为20至80℃。
进行切割步骤将半导体晶片分割至单个块，以生产半导体晶片(小块加工材料)。例如，用传统方法从半导体晶片的电路面一侧进行切割。切割步骤中，令刀刃高速旋转，并分割半导体晶片至指定尺寸。此外，该步骤中，可以使用例如称为全分割的分割体系，其中分割进行到压敏粘合剂片材10内。该步骤中使用的切割装置没有特别限定，并且可以使用常规的切割装置。此外，用压敏粘合剂片材10粘附并固定半导体晶片，使得可以抑制芯片开裂和芯片飞散(flying)，并且还可以抑制半导体晶片的破损。
然后，延展压敏粘合剂片材10。任选辐射照射压敏粘合剂片材10后，使用常规的延展装置进行延展。延展装置包括可以推动压敏粘合剂片材10向下通过切割环的环形外环，和直径小于所述外环并支撑压敏粘合剂片材10的内环。该实施方式中，使用膨胀性优异的压敏粘合剂片材10，使得相互靠近的半导体晶片之间的间距可以充分增加而基体材料膜11不会产生破损。结果，收集时，可以防止半导体电路片互相接触损伤。
收集半导体晶片，用于分离粘附并固定至压敏粘合剂片材10的半导体晶片。收集方法没有特别限定，并且可以使用多种传统方法。其实例包括用针从压敏粘合剂片材10侧面向上推单个半导体晶片，并用收集装置收集推上去的半导体晶片的方法。
当此处使用具有用于其中的可辐射固化粘合层或可热脱模粘合层的压敏粘合剂片材10时，可以对压敏粘合剂层12进行辐射或热处理。通过这样做，降低了粘合力，从而使得容易收集。在可辐射固化粘合层的情况下，辐照时的条件例如辐照强度和照射时间没有特别限定，并可以根据需要适当地设定。此外，在可热脱模粘合层的情况下，加热时，通过加热时产生热起泡或可热膨胀的成分延展压敏粘合剂层，从而可以明显降低与半导体晶片粘附面积。因此，降低压敏粘合剂片材10与半导体晶片的粘合力，其使得容易从半导体晶片分离压敏粘合剂片材10。结果，变得可以收集而不会损伤半导体晶片。在进行热处理时，加热条件例如加热温度和加热时间没有特别限定，并可以根据需要适当地设定。
上述说明中，给出本发明压敏粘合剂片材的说明作为其中半导体晶片用作加工材料情况的实例。然而，本发明切割用压敏粘合剂片材不应该认为限于此，此外也同样适用于切割半导体封装、玻璃、陶瓷等。
实施例以下将说举例详细描述本发明的优选实施例。然而，除非另作说明，实施例中描述的材料、其混合量等仅用于说明性用途，并不是用于限定本发明的范围。
实施例1至于基体材料，使用由JSR Corporation生产的RB膜(商品名，厚度100μm)。上述基体材料为氢化聚丁二烯膜，并且在整个膜聚合物中，包含上述结构式(A)作为主要组成成分的嵌段(I)与包含上述结构式(B)作为主要组成成分的嵌段(II)的组合比例为50∶50重量比。嵌段(I)包含的上述结构式(A)与上述结构式(B)的比例为80∶20重量比，嵌段(II)中包含的上述结构式(A)与上述结构式(B)的比例为20∶80重量比。通过X射线衍射测量，基体材料的结晶度为30％。
向包含重均分子量500,000的丙烯酸共聚物的溶液加入80重量份二季戊四醇六丙烯酸酯(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产的KayaradDPHA(商品名))、5重量份光聚合引发剂(由Ciba Specialty Chemicals生产的Irgacure 184(商品名))和5重量份聚异氰酸酯化合物(由NipponUrethane Co.，Ltd.生产的Colonate(商品名))，以制备丙烯酸可紫外线固化粘合剂溶液，其中通过用传统方法在甲苯中共聚合90重量份丙烯酸丁酯和10重量份丙烯酸获得丙烯酸共聚物。
将上述制备的粘合剂溶液施加到基体材料的电晕处理表面上，并在80℃加热交联10分钟，以形成厚度10μm的可紫外线固化压敏粘合剂层。然后，将隔离物粘附至压敏粘合剂层侧面，以制备可紫外线固化切割用压敏粘合剂片材。
对比实施例1在该对比实施例中，用和实施例1相同的方法制备切割用可紫外线固化粘合剂片材，除了用T-模挤出法将乙烯-甲基丙烯酸共聚物(MFR＝2.0)形成为厚度100μm的膜得到的基体材料膜用作基体材料。
对比实施例2在该对比实施例中，用和实施例1相同的方法制备切割用可紫外线固化粘合剂片材，除了用T-模挤出法将烯属热塑性弹性体(由Mitsubishi Chemical Corporation生产的Zelas 5053(商品名))(MFR＝6.8)形成为厚度100μm的膜得到的基体材料膜用作基体材料。
评估测试用下列方法评估在实施例和对比实施例中得到的各切割用压敏粘合剂片材(1)评估切割性能在切割用压敏粘合剂片材上固定厚度350μm的六英寸半导体晶片，然后在下列条件下切割<切割条件>
切割机由DISCO Co.，Ltd.生产的DFD-651刀刃由DISCO Co.，Ltd.生产的NBC-ZH2050 27HEDD刀刃转数45,000rpm切割速度100毫米/秒切割深度基体膜中30μm切割尺寸2.5mm×2.5mm分割模式向下分割切割后，在光学显微镜下(以200倍放大倍数)观察通过分割半导体晶片得到的每个半导体晶片的表面上出现纤维状碎屑的状态。该观察中，对于纤维状碎屑的各个尺寸统计纤维状碎屑的数量。其结果列于下列表1中。
(2)评估膨胀性切割后，用紫外线辐照器对切割用压敏粘合剂片材进行紫外线照射。然后，在下列条件下用芯片焊接机进行延展；<延展条件>
芯片焊接机由NEC Machinery Corporation生产的GPS-100内环的形状E-轴承型下拉量7mm，12mm目测观察是否由于延展出现切割用压敏粘合剂片材的破损。其结果列于下列表1中。
结果从下列表1可看出，证实实施例1的切割用压敏粘合剂片材中没有产生纤维状碎屑。此外，还证实延展时切割用压敏粘合剂片材没有破裂。即，发现实施例1的切割用压敏粘合剂片材可以抑制产生纤维状碎屑，此外同时膨胀性优异。相反，当下拉量为7mm时对比实施例1的切割用压敏粘合剂片材没有破裂，但是当下拉量为12mm时破裂。此外，证实也产生纤维状碎屑。此外，对比实施例2的切割用压敏粘合剂片材中，没有产生纤维状碎屑，但是证实延展期间基体材料膜破裂。
表1
虽然已经参考其特定实施方式详细描述本发明，在不脱离其精神和范围的情况下，其多种变化和改变对于本领域熟练技术人员是显而易见的。
该申请基于2006年6月2日提交的日本专利申请No.2006-154717，在此引入其全部内容作为参考。
此外，此处提到的全部参考文献引入其全部内容。
权利要求
1.一种用于切割的压敏粘合剂片材，其包含基体材料和设置在该基体材料至少一个表面上的至少一个压敏粘合剂层，其中所述基体材料包含具有无规共聚物嵌段的聚合物，和该无规共聚物嵌段包含嵌段(I)，其包含由下列结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元-(CH2-CH2-CH2-CH2)-(A)；和嵌段(II)，其包含由下列结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元
2.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中基于聚合物重量，嵌段(I)和嵌段(II)各自的含量为30至70重量％。
3.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的嵌段(I)是无规共聚物嵌段，其包括由结构式(A)代表的结构单元和由结构式(B)代表的结构单元，和其中结构式(A)代表的结构单元的含量为65至95重量％，结构式(B)代表的结构单元的含量为5至35重量％。
4.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的嵌段(II)是无规共聚物嵌段，其包括由结构式(A)代表的结构单元和由结构式(B)代表的结构单元，和其中结构式(A)代表的结构单元的含量为5至35重量％，结构式(B)代表的结构单元的含量为65至95重量％。
5.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料具有10至50重量％的结晶度。
6.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料由单层膜构成，并且基于基体材料的总重量包含50重量％或更多的聚合物。
7.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料由多层膜构成，并且基于层的总重量，多层膜的至少一层包含50重量％或更多的聚合物。
8.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的压敏粘合剂层包含可辐射固化的粘合剂。
9.权利要求1的压敏粘合剂片材，其中所述的基体材料是通过聚合作为嵌段(I)主要原料单体的1，3-丁二烯和作为嵌段(II)主要原料单体的1，2-丁二烯，随后进行氢化可得到的基体材料。
10.一种处理加工材料的方法，其包括进行加工材料的切割，在所述加工材料上粘附有切割用压敏粘合剂片材，从而形成加工材料片，其中所述压敏粘合剂片材包含基体材料和设置在该基体材料至少一个表面上的至少一种压敏粘合剂层，其中所述基体材料包含具有无规共聚物嵌段的聚合物，和该无规共聚物嵌段包含嵌段(I)，其包含由下列结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元-(CH2-CH2-CH2-CH2)-(A)；和嵌段(II)，其包含由下列结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元
11.权利要求10的方法，其进一步包括在切割后展开压敏粘合剂片材，然后在切割后从压敏粘合剂片材收集加工材料片。
12.权利要求10的方法，其中所述的加工材料是半导体元件。
13.由权利要求10的方法可获得的加工材料片。
全文摘要
本发明目的在于提供一种切割用压敏粘合剂片材，其抑制产生纤维状碎屑的产生，并具有良好的膨胀性。本发明涉及一种切割用压敏粘合剂片材，其包括基体材料和设置在基体材料的至少一个表面上的至少一个压敏粘合剂层，其中基体材料包含具有无规共聚物嵌段的聚合物，并且该无规共聚物嵌段包含嵌段(I)，其中包含由结构式(A)代表的结构单元作为主要结构单元和嵌段(II)，其包含由结构式(B)代表的结构单元作为主要结构单元。
文档编号B26D7/01GK101081968SQ20071010821
公开日2007年12月5日 申请日期2007年6月4日 优先权日2006年6月2日
发明者山本昌司 申请人:日东电工株式会社