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CN118389081A - 胶材及其制备方法和应用 - Google Patents

胶材及其制备方法和应用 Download PDF

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CN118389081A
CN118389081A CN202410289348.0A CN202410289348A CN118389081A CN 118389081 A CN118389081 A CN 118389081A CN 202410289348 A CN202410289348 A CN 202410289348A CN 118389081 A CN118389081 A CN 118389081A
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Abstract

本申请实施例提供一种胶材，用于芯片切割或芯片粘接，胶材包括基膜，设置在所述基膜一侧的压敏胶层，以及设置在所述压敏胶层远离所述基膜一侧的芯片粘接胶膜；其中，所述压敏胶层包括聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂，其中，所述压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜粘接，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，所述延伸部用于在芯片切割或芯片粘接时与切割件粘接。该胶材的压敏胶层采用低粘的聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂，该类胶黏剂能够实现与芯片粘接胶膜的顺利剥离，且柔韧性好，交联性佳，可较好地避免对芯片粘接胶膜的污染。本申请实施例还提供了该胶材的制备方法和应用。

Description

胶材及其制备方法和应用
技术领域
本申请实施例涉及胶材制备技术领域，特别是涉及一种胶材及其制备方法和应用。
背景技术
在将芯片背面粘接到基板或另一片芯片表面时，越来越多地使用芯片粘接胶膜(Die Attach Film，DAF)代替芯片粘接胶水(Die Attach Paste，DAP)，因为用胶膜粘接可以更好地将胶的区域控制在所需的范围而不形成溢胶等现象。为在单位体积内集成更多的芯片，芯片及DAF的厚度越来越薄。因此要更好地使用非常薄的DAF，一般采用的方式是将DAF与芯片切割胶带(Dicing Tape，DCT)结合在一起使用，形成如图1和图2所示的芯片切割-芯片粘接胶膜(Dicing-Die Attach Film，D-DAF)110，从而最优化芯片切割和芯片粘接的制备过程。其中图1为现有芯片切割-芯片粘接胶膜110的截面叠层示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为现有芯片切割-芯片粘接胶膜110的部分结构的分解示意图。
参见图2和图3，D-DAF产品中，DAF层与DCT层为大小不一的同轴圆，且DCT的半径R>DAF的半径r。在实际使用时，DCT的PSA(Pressure Sensitive Adhesive，压敏胶)层与DAF接触的圆形部分A在取芯时需要与DAF层实现顺利剥离，PSA层不与DAF层接触的环形部分B期望与切割环稳固粘接，用以在切割晶圆、扩膜、取芯等工艺过程中支撑产品与晶圆/芯片。而现有的D-DAF产品存在难以实现压敏胶层与DAF层顺利剥离；在扩膜(拉伸)DCT时压敏胶层容易从基膜上分层脱落污染DAF层；压敏胶层存在未交联的小分子或寡聚物，这些未交联的分子迁移到DAF层污染DAF层等问题。
发明内容
鉴于此，本申请实施例提供一种胶材，用于芯片切割和芯片粘接，该胶材的压敏胶层采用聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂，该类胶黏剂能够实现与DAF层的顺利剥离，且柔韧性好，交联性佳，可较好地避免对DAF层的污染。
本申请实施例第一方面提供一种胶材，用于芯片切割或芯片粘接，所述胶材包括基膜，设置在所述基膜一侧的压敏胶层，以及设置在所述压敏胶层远离所述基膜一侧的芯片粘接胶膜；
其中，所述压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜粘接，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，所述延伸部用于在芯片切割或芯片粘接时与切割件粘接；所述压敏胶层在载板上的180°剥离力小于10g/25mm。
本申请实施方式中，所述压敏胶层可剥离地与所述芯片粘接胶膜粘接；这样在胶材使用时，可以通过简单剥离操作将压敏胶层与芯片粘接胶膜两者分开。
本申请实施方式中，聚氨酯胶粘剂是在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的胶粘剂，可由异氰酸酯和醇基化合物反应得到。聚脲胶黏剂是在分子链中含有脲键(-NH-CO-NR-)的胶黏剂，可由异氰酸酯与氨基化合物或水反应得到。
本申请一些实施方式中，聚氨酯胶粘剂可以是由含端羟基的聚氨酯预聚物与含有多个异氰酸酯基的交联剂反应得到。含有多个异氰酸酯基的交联剂可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体，也可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体形成的三聚体、缩二脲，还可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体与多元醇或胺的加成物。
本申请实施例的胶材，通过采用低粘的聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂作为压敏胶层的材料，该类胶黏剂能够与芯片粘接胶膜密切地贴合，并在取芯时实现与芯片粘接胶膜的顺利剥离，且柔韧性好，交联性佳，可较好地避免在扩膜(拉伸)压敏胶层时，胶黏剂材料分层脱落，导致污染芯片粘接胶膜的问题，也能较好避免胶黏剂中未交联的分子迁移到芯片粘接胶膜中，污染芯片粘接胶膜，影响芯片可靠性的问题。
本申请实施方式中，所述聚氨酯胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于所述软相中的硬相。所述聚脲胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于所述软相中的硬相。胶黏剂中连续的软相结构可以为胶黏剂提供良好的拉伸性能，分散的硬相结构可以为胶黏剂提供良好的内聚性能，提升胶体的韧性，使胶黏剂在扩膜(拉伸)时不易分层脱落；而且胶黏剂中无运动能力的硬相可以阻止软相分子链段与芯片粘接胶膜中橡胶态的分子发生分子链缠绕，从而较好地防止压敏胶层与芯片粘接胶膜之间粘合力的提升，更好地在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，所述聚氨酯胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段。所述聚脲胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段。聚醚链段在胶黏剂分子结构中作为软相存在，聚醚链段几乎不含极性基团，具有低极性，表面能低，可以起到离型作用，降低压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的粘合力；而且聚醚链段易旋转，Tg(Glass Transition Temperature,玻璃转化温度)低至-40℃以下，软相常温模量低，从而能够提升压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的浸润性，使压敏胶层与芯片粘接胶膜贴合时更好地密合，不易产生气泡，同时降低在进行芯片切割时压敏胶层与芯片粘接胶膜的分离风险；聚醚链段的引入还可以使得胶黏剂体系中无需额外添加其他小分子来增加胶体的浸润性或降低粘合力，从而避免额外添加的其他小分子迁移到芯片粘接胶膜形成污染；此外，聚醚链段的引入也能够使胶材更好地适应冷拉扩膜工艺(例如-15℃条件下)。
本申请实施方式中，所述聚醚链段的重均分子量大于或等于1000。一定分子量的聚醚链段的存在，能够更好地在提升胶层韧性的同时，在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
其中，所述聚醚链段可表示为：[O-R]n，其中，R为亚烷基，n为大于1的整数。R可以是碳原子数为2-10的亚烷基，例如亚乙基(-CH2-CH2-)、亚丙基(-CH2-CH2-CH2-)、亚异丙基(-CH2-CH(CH2)-)、亚丁基(-CH2-CH2-CH2-CH2-)等。n表示重复单元的重复次数。
本申请实施方式中，所述聚醚链段在所述聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂中的重量占比为40％-80％。适合的聚醚链段重量占比，能够更好地在提升胶层韧性的同时，在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜之间的180°剥离力5-80g/25mm。压敏胶层在标准304钢板上的剥离力高关联度地反应压敏胶层的粘合力，压敏胶层在标准304钢板上的剥离力较小，能够使压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的粘合力显著地低于芯片粘接胶膜与芯片之间的粘合力，从而有效地防止在取芯时压敏胶层与芯片粘接胶膜无法分离的情况，更好地实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，无特别说明时，180°剥离力指的是在25℃，50％的湿度下，以5kg的滚轮将胶层贴合到被贴物层后，放置20分钟，以180°的剥离角度，300mm/min的剥离速度进行测试后得到的剥离力。
本申请中，压敏胶进行180°剥离力测试的载板采用标准304钢板。一些情况下，载板也可以采用树脂板、玻璃板等。
本申请实施方式中，所述压敏胶层由所需原料形成的浆料经涂膜烘干得到，制备工艺简单可控。
本申请实施方式中，所述压敏胶层中，不与羟基或异氰酸酯反应的分子量小于1000的物质组分的质量含量不超过5％。小分子物质是指分子量小于1000的化合物。由于本申请的聚氨酯胶黏剂和聚脲胶黏剂的合成制备过程中，参与反应的官能团始终处于分子链的末端，使得越小的分子越容易发生化学反应进入到胶体的交联网络结构中，从而本申请的压敏胶层可以有效避免未发生交联的单体或预聚物的存在，进而可以避免因小分子物质迁移到芯片粘接胶膜中造成的污染，提高芯片粘接的可靠性。
本申请实施方式中，所述压敏胶层在丁酮中的可溶解物的质量占比小于5％。压敏胶层在丁酮中的可溶解物的质量占比较低，表明压敏胶层中能够溶解于丁酮的小分子物质量极少，进一步表明压敏胶层中可迁移的小分子少，有利于降低压敏胶层对芯片粘接胶膜的污染风险。
本申请实施方式中，所述压敏胶层的厚度为2μm-60μm。适合的压敏胶层厚度，可以较好地与芯片粘接胶膜之间密切粘合，又能顺利剥离。
本申请实施方式中，所述压敏胶层与基膜两者的总厚度为80μm-120μm。一些实施例中，两者的总厚度为100μm-110μm。
本申请实施方式中，在垂直于所述胶材厚度方向的平面方向上，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，压敏胶层的面积大于芯片粘接胶膜的面积，压敏胶层将芯片粘接胶膜完全覆盖，芯片粘接胶膜在胶材厚度方向的投影位于压敏胶层在胶材厚度方向的投影区域内。
本申请实施方式中，所述胶材还包括设置在所述压敏胶层的延伸部的双面胶层，所述双面胶层呈环形围设于所述芯片粘接胶膜外，所述双面胶层的A面与所述压敏胶层粘合。双面胶层的B面用于与切割件粘合，以与切割件进行固定。双面胶层设计方便，且对于标准304钢板，双面胶层具有比压敏胶层更高的粘合力，能够较好地防止在晶圆/胶材/切割件粘接结构在运输过程中及扩膜操作时，低粘合力的压敏胶层与切割件之间发生脱落。需要说明的是，双面胶层的A面和B面的胶层构成可以是完全相同，也可以是不同。
本申请实施方式中，所述压敏胶层完全覆盖所述芯片粘接胶膜和所述双面胶层。压敏胶层完全覆盖芯片粘接胶膜和双面胶层，可以起到较好的保护作用。
本申请实施方式中，所述双面胶层的厚度为3μm-80μm；所述芯片粘接胶膜的厚度为3μm-50μm。
本申请实施方式中，所述双面胶层与所述芯片粘接胶膜具有接近或相同的厚度。双面胶层与芯片粘接胶膜同一层设置，同时夹设在离型膜与压敏胶层之间，保持接近的厚度便于胶材收卷时降低应力。
本申请实施方式中，所述双面胶层与所述芯片粘接胶膜之间具有间隙。本申请中，双面胶层用于与切割件粘合，芯片粘接胶膜用于与芯片粘合，将两者之间设置一定间隙，不仅方便实际应用过程中的粘合操作，也能够避免在扩膜、取芯时两者之间的相互影响。
本申请实施方式中，所述间隙大于或等于1mm。将间隙控制在大于或等于1mm，便于操作，且有利于降低双面胶层与芯片粘接胶膜的相互影响。
本申请实施方式中，所述双面胶层的B面与标准304钢板之间的粘结力大于50g/25mm；所述双面胶层的A面与所述压敏胶层之间的粘结力大于50g/25mm。双面胶层对钢板具有较大粘结力，能够较好地防止扩膜操作时，双面胶层与切割件之间发生脱落。
本申请实施方式中，所述芯片粘接胶膜远离所述压敏胶层的一侧还设置有离型膜。离型膜的设置可以保护芯片粘接胶膜和双面胶层B面。
本申请实施方式中，压敏胶层的外周沿可以是与双面胶层的外周沿齐平，也可以是超出一定宽度。
本申请实施方式中，为匹配晶圆的形状，胶材整体设计成圆形，芯片粘接胶膜为圆形，双面胶层为环形，双面胶层的大圆和内小圆与所述芯片粘接胶膜为同心圆。所述小圆的半径比所述芯片粘接胶膜的半径大1mm或以上。
本申请实施例第二方面提供一种胶材的制备方法，包括：
将设置在基膜上的压敏胶层与芯片粘接胶膜压合在一起，得到胶材；所述压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜粘接，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，所述延伸部用于在芯片切割或芯片粘接时与切割件粘接；所述压敏胶层在载板上的180°剥离力小于10g/25mm。
本申请实施例的胶材的制备方法工艺简单，易于实现工业化生产。
本申请实施方式中，所述胶材的制备方法还包括在所述延伸部设置双面胶层，所述双面胶层呈环形围设于所述芯片粘接胶膜外，所述双面胶层的A面与所述压敏胶层粘合。双面胶层的B面用于与切割件粘合，以对切割件进行固定。双面胶层设计方便，且对于标准304钢板，双面胶层具有比压敏胶层更高的粘合力，能够较好地防止在扩膜操作时，低粘合力的压敏胶层与切割件之间发生脱落。
本申请实施例还提供第一方面所述的胶材在半导体装置的制备中的应用。胶材可以在芯片切割工序中作为粘接芯片的胶膜。
本申请实施例还提供一种半导体装置的制备方法，包括：
提供第一方面所述的胶材；
将待切割晶圆与所述芯片粘接胶膜粘合；
将切割件与所述压敏胶的延伸部粘合或与所述双面胶层粘合；
将所述待切割晶圆与所述芯片粘接胶膜一同分割以形成多个芯片单体；
将所述芯片单体从所述压敏胶层上剥离。
本申请实施例的半导体装置的制备方法，通过采用前述的胶材，可以实现芯片的顺利切割，并实现将附有芯片粘接胶膜的芯片从压敏胶层上顺利剥离。
本申请实施例还提供采用第一方面所述的胶材制备得到的半导体产品，所述半导体产品包括半导体芯片、半导体器件或半导体装置。
附图说明
图1为现有芯片切割-芯片粘接胶膜110的截面叠层示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为现有芯片切割-芯片粘接胶膜110的部分结构的分解示意图；
图4为本申请一实施例提供的胶材100的截面结构示意图；
图5为本申请另一实施例提供的胶材100的截面结构示意图；
图6为本申请又一实施例提供的胶材100的截面结构示意图；
图7为图4中压敏胶层20与芯片粘接胶膜30的层叠结构俯视图；
图8为图5和图6中双面胶层40与芯片粘接胶膜30的设置结构示意图；
图9为图4所示胶材的制备工艺流程示意图；
图10为图5和图6所示胶材的制备工艺流程示意图；
图11为图10中步骤S201的工艺流程示意图；
图12为图10中步骤S202的工艺流程示意图；
图13为图10中步骤S203的工艺流程示意图；
图14为本申请实施例提供的半导体装置的制备工艺流程示意图；
图15为本申请一实施例中图14中步骤(d)的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行说明。
芯片切割(即晶圆切割)是将做好多个芯片的整个晶圆分割成单一芯片的工序。芯片粘接是将切割好的单一芯片粘接到基板或另一芯片表面，以进行半导体装置的制备。为优化上述的芯片切割和芯片粘接操作，目前通常采用由DAF与DCT结合得到的芯片切割-芯片粘接胶膜D-DAF。然而，现有的D-DAF产品存在难以实现压敏胶层与DAF层顺利剥离；在扩膜(拉伸)DCT时压敏胶层容易从基膜上分层脱落污染DAF层；压敏胶层存在未交联的小分子或寡聚物，这些未交联的分子迁移到DAF层污染DAF层等问题。鉴于此，本申请实施例提供一种胶材，该胶材用于芯片切割或芯片粘接，能够实现与DAF层的顺利剥离，且柔韧性好，交联性佳，可较好地避免对DAF层的污染。
参见图4、图5和图6，图4为本申请实施例提供的胶材100的截面结构示意图，图5为本申请另一实施例提供的胶材100的截面结构示意图，图6为本申请又一实施例提供的胶材100的截面结构示意图。本申请实施例提供的胶材100，包括基膜10，设置在基膜10的厚度方向一侧的压敏胶层20，以及设置在压敏胶层20远离基膜10一侧的芯片粘接胶膜30；
其中，压敏胶层20为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，压敏胶层20可剥离地与芯片粘接胶膜30粘接，压敏胶层20完全覆盖芯片粘接胶膜30，且在胶材100的面内方向上，即垂直于所述胶材厚度方向的平面方向上，压敏胶层20包括相对芯片粘接胶膜30突出的延伸部21，延伸部21用于在芯片切割粘接时与切割件粘接。本申请一些实施例中，切割件为现有技术芯片切割设备中的切割环，切割件用于切割芯片。
芯片粘接胶膜30一侧与压敏胶层20贴合粘接，另一侧用于与待切割晶圆粘接；压敏胶层20的延伸部21未与芯片粘接胶膜30贴合粘接，延伸部21用于与切割件粘接，延伸部21可以是直接与切割件粘接，也可以是通过其他胶层与切割件粘接。
本申请实施例的胶材100，通过采用低粘聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂作为压敏胶层的材料，该类胶黏剂能够与芯片粘接胶膜密切地贴合，并在取芯时实现与芯片粘接胶膜的顺利剥离，且柔韧性好，交联性佳，可较好地避免在扩膜(拉伸)压敏胶层时，胶黏剂材料分层脱落，导致污染芯片粘接胶膜的问题，以及避免胶黏剂中未交联的分子迁移到芯片粘接胶膜中，污染芯片粘接胶膜，影响芯片可靠性的问题。
本申请实施方式中，聚氨酯胶粘剂是在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的胶粘剂，可由多异氰酸酯和醇羟基化合物反应得到。聚脲胶黏剂是在分子链中含有脲键(-NH-CO-NR-)的胶黏剂，可由异氰酸酯与氨基化合物或水反应得到。
本申请实施方式中，聚氨酯胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于软相中的硬相。本申请实施方式中，聚脲胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于软相中的硬相。胶黏剂中连续的软相结构可以为胶黏剂提供良好的拉伸性能，分散的硬相结构可以为胶黏剂提供良好的内聚性能，提升胶体的韧性，使胶黏剂在扩膜(拉伸)时不易分层脱落；而且胶黏剂中无运动能力的硬相可以阻止软相分子链段与芯片粘接胶膜中橡胶态的分子发生分子链缠绕，从而较好地防止压敏胶层与芯片粘接胶膜之间粘合力的提升，更好地在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，聚氨酯胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段。本申请实施方式中，聚脲胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段。聚醚链段在胶黏剂分子结构中作为软相存在，聚醚链段几乎不含极性基团，具有低极性，表面能低，可以起到离型作用，降低压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的粘合力；而且聚醚链段易旋转，Tg(Glass Transition Temperature,玻璃转化温度)低至-40℃以下，软相常温模量低，从而能够提升压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的浸润性，使压敏胶层与芯片粘接胶膜贴合时更好地密合，不易产生气泡，同时降低在进行芯片切割时压敏胶层与芯片粘接胶膜的分离风险；聚醚链段的引入还可以使得胶黏剂体系中无需额外添加其他小分子来增加胶体的浸润性或降低粘合力，从而避免额外添加的其他小分子迁移到芯片粘接胶膜形成污染；此外，聚醚链段的引入也能够使胶材更好地适应冷拉扩膜工艺(例如-15℃条件下)。
本申请实施方式中，聚醚链段的重均分子量大于或等于1000。一些实施例中，聚醚链段的重均分子量为1000-8000，例如可以是1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000。一定分子量的聚醚链段的存在，能够更好地在提升胶层韧性的同时，在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，聚醚链段可表示为：[O-R]n，其中，R为亚烷基，n为大于1的整数。R可以是碳原子数为2-10的亚烷基，例如亚乙基(-CH2-CH2-)、亚丙基(-CH2-CH2-CH2-)、亚异丙基(-CH2-CH(CH2)-)、亚丁基(-CH2-CH2-CH2-CH2-)等。n表示重复单元的重复次数。
本申请实施方式中，聚醚链段在聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂中的重量占比为40％-80％。一些实施例中，聚醚链段在聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂中的重量占比为40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。适合的聚醚链段重量占比，能够更好地在提升胶层韧性的同时，在取芯时实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请实施方式中，压敏胶层20在标准304钢板上的180°剥离力小于10g/25mm。本申请实施方式中，压敏胶层20与芯片粘接胶膜30之间的180°剥离力5-80g/25mm。压敏胶层在标准304钢板上的剥离力高关联度地反应压敏胶层的粘合力，压敏胶层在标准304钢板上的剥离力较小，能够使压敏胶层与芯片粘接胶膜之间的粘合力显著地低于芯片粘接胶膜与芯片之间的粘合力，从而有效地防止在取芯时压敏胶层与芯片粘接胶膜无法分离的情况，更好地实现压敏胶层与芯片粘接胶膜的顺利剥离。
本申请一些实施方式中，压敏胶层20在标准304钢板上的180°剥离力大于0.5g/25mm。一些实施例中，压敏胶层20在标准304钢板上的180°剥离力为0.6g/25mm、1g/25mm、3g/25mm、5g/25mm、7g/25mm、10g/25mm。本申请一些实施方式中，压敏胶层20与芯片粘接胶膜30之间的180°剥离力大于5g/25mm。一些实施例中，压敏胶层20与芯片粘接胶膜30之间的180°剥离力为6g/25mm、10g/25mm、20g/25mm、30g/25mm、40g/25mm、50g/25mm、60g/25mm、70g/25mm、80g/25mm。
本申请中，压敏胶进行180°剥离力测试的载板采用标准304钢板。一些情况下，载板也可以采用树脂板、玻璃板等。
本申请实施方式中，压敏胶层20由所需原料形成的浆料经涂膜烘干得到。其中所需原料包括聚氨酯或聚脲的预聚物、异氰酸酯交联剂、有机溶剂，有机溶剂例如可以是是乙酸乙酯、丁酮、甲苯等。本申请压敏胶层通过简单的涂布烘干贴合工艺即可制得，制备工艺简单可控。
本申请实施方式中，压敏胶层20中不刻意添加不与羟基或异氰酸酯反应的小分子物质。压敏胶层20中，不与羟基或异氰酸酯反应的分子量小于1000的物质组分的质量含量不超过5％。小分子物质是指分子量小于1000的化合物。由于本申请的聚氨酯胶黏剂和聚脲胶黏剂的合成制备过程中，参与反应的官能团始终处于分子链的末端，使得越小的分子越容易发生化学反应进入到胶体的交联网络结构中，从而本申请的压敏胶层可以有效避免未发生交联的单体或预聚物的存在，进而可以避免因小分子物质迁移到芯片粘接胶膜中造成的污染，提高芯片可靠性。
本申请实施方式中，压敏胶层20在丁酮中的可溶解物的质量占比小于5％，即压敏胶层20在丁酮中的不可溶解物的质量占比大于95％，也即聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂的凝胶化率大于95％。一些实施例中，压敏胶层20在丁酮中的可溶解物的质量占比小于2％。一些实施例中，压敏胶层20在丁酮中的可溶解物的质量占比小于0.5％。一些实施例中，压敏胶层20在丁酮中的可溶解物的质量占比小于0.1％。压敏胶层在丁酮中的可溶解物的质量占比较低，表明压敏胶层中能够溶解于丁酮的小分子物质量极少，即可迁移的物质极少，有利于降低压敏胶层对芯片粘接胶膜的污染风险。
本申请实施方式中，压敏胶层20的厚度为2μm-60μm。一些实施例中，压敏胶层20的厚度为2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、40μm、60μm。适合的压敏胶层厚度，一方面足够厚可以较好地与芯片粘接胶膜之间密切粘合，又能顺利剥离；另一方面足够薄可以控制制造成本。
本申请实施方式中，压敏胶层20与基膜10两者的总厚度为80μm-120μm。一些实施例中，两者的总厚度为100μm-110μm。
本申请一些实施方式中，聚氨酯胶粘剂可以是由含端羟基的聚氨酯预聚物或聚脲预聚物与含有多个异氰酸酯基的交联剂反应得到。
本申请实施方式中，聚氨酯或聚脲预聚物可以具有式(1)、式(2)或式(3)所示的通式：其中R1可以是碳原子数为2-10的亚烷基，例如亚乙基(-CH2-CH2-)、亚丙基(-CH2-CH2-CH2-)、亚异丙基(-CH2-CH(CH2)-)、亚丁基(-CH2-CH2-CH2-CH2-)等；R2，R3为可以是分子量不超过300的分子链段，结构中可包含有1)亚芳香基如亚苯基(-C6H4-)、亚萘基(-C10H6-)；2)亚脂肪基如(-CH2-)；3)醚键(-R-O-)；4)酯键(R-CO-O-)；5)碳酸酯键(-R-O-CO-O-)等结构，R可以是取代或未取代的烷基或芳基；n可以是10到200的自然数，m可以是1到50的自然数。X为O元素或N-H/N-R基团，R可以是各种有机基团。
本申请实施方式中，含有多个异氰酸酯基的交联剂可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体，也可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体形成的三聚体、缩二脲，还可以是异氰酸酯的多官(>＝2官能度)单体与多元醇或胺的加成物。如二官单体TDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)三聚体、HDI缩二脲、二异氰酸酯(TDI)与多元醇(三羟甲基丙烷，即TMP)的加成物等。
本申请实施方式中，聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂可以是单纯的聚合物体系，也可以是聚合物与其他添加剂形成的组合物体系。本申请的聚氨酯胶黏剂和聚脲胶黏剂可以是通过调整聚合物分子结构来实现低粘合力，也可以是调整组合物体系中的组分来实现低粘合力，例如可以是通过在聚合物中加入其他添加剂(如塑化剂等)来调整粘合力。本申请一些实施方式中，聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂还包括塑化剂，即压敏胶层20中还包括塑化剂，塑化剂不含与羟基或异氰酸酯反应的结构，不交联入压敏胶层的高分子网络结构内，所述塑化剂可以是分子量小于2000的含有酯键的小分子，包括但不限于十二酸异丙酯、十四酸异丙酯、十六酸异丙酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸二壬酯、己二酸二癸酯、对苯二甲酸二己酯、对苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二壬酯、对苯二甲酸二癸酯等。塑化剂的加入有利于降低压面胶层20的粘合力，使压敏胶层20更好地与芯片粘粘接胶膜30实现剥离。
本申请实施方式中，压敏胶层20完全覆盖芯片粘接胶膜30，即芯片粘接胶膜30在胶材100厚度方向的投影位于压敏胶层20在胶材100厚度方向的投影区域内。
本申请实施方式中，在胶材100的面内方向上，压敏胶层20包括相对芯片粘接胶膜30突出的延伸部21。将压敏胶层20与芯片粘接胶膜30贴合的部分定义为本体部，则延伸部21是本体部在其面内方向上进行延伸得到。胶材100的面内方向是指垂直于胶材100厚度方向的平面方向。
参见图4，本申请一实施方式中，压敏胶层20未与芯片粘接胶膜30贴合粘接的延伸部21与离型膜50贴合。该实施方式中，胶材100在应用于芯片切割和芯片粘接时，去除离型膜50后，将芯片粘接胶膜30与待切割晶圆贴合粘接，将压敏胶层20的延伸部21直接与切割件贴合粘接。
本申请实施方式中，为匹配晶圆的形状，胶材100整体设计成圆形，芯片粘接胶膜30为圆形。图7为图4中压敏胶层20与芯片粘接胶膜30的层叠结构俯视图。图7中，芯片粘接胶膜30为圆形，压敏胶层20为圆形，芯片粘接胶膜30与压敏胶层20同轴圆，两者的圆心在胶材100的厚度方向重叠。芯片粘接胶膜30的圆形半径r小于压敏胶层20的圆形半径R。延伸部21的宽度可以根据需要进行设计，延伸部21的宽度为压敏胶层20的圆形半径R与芯片粘接胶膜30的圆形半径r的差值。
参见图5和图6，本申请一实施方式中，胶材100还包括设置在压敏胶层20的延伸部21的双面胶层40，双面胶层40呈环形围设于芯片粘接胶膜30外，双面胶层40的B面与离型膜50贴合，A面与压敏胶层20粘合。双面胶层40的B面用于与切割件粘合，以与切割件进行固定。该实施方式中，胶材100在应用于芯片切割和芯片粘接时，去除离型膜50后，将芯片粘接胶膜30与待切割晶圆贴合粘接，将双面胶层40的B面与切割件贴合粘接。双面胶层40设计方便，且对于标准304钢板，双面胶层40具有比压敏胶层20更高的粘合力，能够较好地防止在晶圆/胶材/切割件的粘结结构在运输过程中及扩膜操作时，低粘合力的压敏胶层20与切割件之间发生脱落。该实施方式中，通过采用聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂形成压敏胶层20，并设计包含有双面胶层40的特殊模切结构，利用两者分别与芯片粘接胶膜和切割件的粘接，可以在降低扩膜时压敏胶层断层脱落风险，降低污染风险，实现芯片切割后压敏胶层与芯片粘接胶膜顺利剥离的同时，还能有效解决压敏胶层与切割件之间粘结力不足的问题。
本申请实施方式中，双面胶层40可以是无基材的纯胶膜结构，也可以是具有基材并在基材相对的两面分别设有胶层的复合胶层结构。
本申请实施方式中，压敏胶层20完全覆盖芯片粘接胶膜30和双面胶层40，即芯片粘接胶膜30和双面胶层40在胶材100厚度方向的投影位于压敏胶层20在胶材100厚度方向的投影区域内。压敏胶层完全覆盖芯片粘接胶膜和双面胶层，可以起到较好的支撑和保护作用。
本申请实施方式中，双面胶层40与芯片粘接胶膜30之间具有间隙D。本申请中，双面胶层40用于与切割件粘合，芯片粘接胶膜30用于与芯片粘合，将两者之间设置一定间隙D，不仅方便实际应用过程中的粘合操作，也能够避免在扩膜、取芯时两者之间的相互影响。
本申请一些实施方式中，间隙D的宽度大于或等于1mm。本申请一些实施方式中，间隙D的宽度可以是1mm-5mm。一些实施例中，间隙D的宽度为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm。将间隙D的宽度控制在大于或等于1mm，便于操作，且有利于降低双面胶层40与芯片粘接胶膜30的相互影响。
本申请一些实施方式中，为匹配晶圆的形状，胶材100整体设计成圆形，芯片粘接胶膜30为圆形，双面胶层40为圆环形，双面胶层40的圆环形的外圆和内圆与芯片粘接胶膜30的圆形为同心圆，芯片粘接胶膜30与压敏胶层20为同轴圆，芯片粘接胶膜30与压敏胶层20两者的圆心在胶材100的厚度方向重叠。图8为图5和图6中双面胶层40与芯片粘接胶膜30的设置结构示意图。图8中，芯片粘接胶膜30的圆形半径为r，双面胶层40的大圆半径为R1，小圆半径为R2，双面胶层40的环形宽度为(R1-R2)，芯片粘接胶膜30的半径r小于双面胶层40的大圆半径R1，也小于双面胶层40的小圆半径R2。双面胶层40与芯片粘接胶膜30之间形成间隙D，间隙D的宽度为双面胶层40的小圆半径R2与芯片粘接胶膜30的半径r的差值(R2-r)。间隙D的宽度大于或等于1mm，即双面胶层40的小圆半径R2比芯片粘接胶膜30的半径r大1mm或以上。间隙D整体是一个环形结构。
本申请一些实施方式中，压敏胶层20的外周沿可以是与双面胶层40的外周沿齐平。压敏胶层20与芯片粘接胶膜30为同轴圆，压敏胶层20的圆形半径与双面胶层40的大圆半径相等。
本申请实施方式中，双面胶层40的B面与标准304钢板之间的粘结力大于50g/25mm，例如50g/25mm-5000g/25mm；双面胶层40的A面与压敏胶层20之间的粘结力大于50g/25mm，例如50g/25mm-800g/25mm。一些实施方式中，双面胶层40的B面与标准304钢板之间的粘结力例如可以是55g/25mm、200g/25mm、500g/25mm、1000g/25mm、2000g/25mm、4000g/25mm；双面胶层40的A面与压敏胶层20之间的粘结力例如可以是55g/25mm、100g/25mm、200g/25mm、400g/25mm、800g/25mm。双面胶层对钢板具有较大粘结力，能够较好地防止扩膜操作时，双面胶层与切割件之间发生脱落。
本申请实施方式中，双面胶层40为电子级双面胶带。双面胶层40可以是丙烯酸酯类，聚氨酯类，橡胶类等等公知类型的压敏胶。
本申请实施方式中，双面胶层40与芯片粘接胶膜30具有接近或相同的厚度。双面胶层与40芯片粘接胶膜30同一层设置，同时夹设在离型膜50与压敏胶层20之间，保持相近厚度便于胶材制备。
本申请实施方式中，双面胶层40的厚度为3μm-80μm；一些实施例中，双面胶层40的厚度例如3μm、5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm。
本申请实施方式中，芯片粘接胶膜30的厚度为3μm-50μm；一些实施例中，芯片粘接胶膜30例如是3μm、5μm、7μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm。
本申请实施方式中，芯片粘接胶膜30的材质可以是包括丙烯酸酯树脂、环氧树脂和二氧化硅粉。其中，环氧树脂可以是双酚A型、双酚F型、双酚S型、溴化双酚A型、氢化双酚A型、双酚AF型、联苯型、萘型、芴型等双官能环氧树脂或多官能环氧树脂、还可以是乙内酰脲型、异氰脲酸三缩水甘油酯型或缩水甘油胺型等环氧树脂。这些环氧树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。芯片粘接胶膜30中，各类树脂的用量，以及二氧化硅粉的用量可以根据需要进行调整。二氧化硅的粒径小于芯片粘接胶膜的膜层厚度。
参见图4至图6，本申请一些实施方式中，压敏胶层20远离芯片粘接胶膜30的一侧还设置有离型膜50。离型膜50的设置可以保护芯片粘接胶膜30和双面胶层40的B面。离型膜50可以是在膜材料上涂有一层包含有疏水结构(包括二甲基硅氧烷、三氟甲基、二氟亚甲基、多于12个碳原子的长碳氢链段)的离型层而形成的离型膜。本申请实施方式中，离型膜50的膜材料可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酰亚胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)等。
参见图6，本申请一些实施例中，为了使胶材100收卷时方便，胶材100还包括设置在离型膜50上的辅助支撑层60，辅助支撑层60呈环形设置在双面胶层40外，且与双面胶层40之间形成一定间隙。该辅助支撑层60可以是包括第一膜层61和第二膜层62，第一膜层61可以是与压敏胶层20为相同材质和相同厚度，第二膜层62可以是与基膜10为相同材质和相同厚度。
本申请实施方式中，基膜10的材料可以是聚烯烃类材料(如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-丁烯-辛烯等两个或多个单体的共聚物以及它们之间任意搭配的共混、多层共挤的膜类材料)、聚卤乙烯类(包括在氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、溴乙烯等单体中选择一种或两种以上进行聚合得到的聚合物)、聚氨酯类、聚脲类、聚碳酸酯类、聚酯类材料。
本申请实施例的胶材，相比现有的UV紫外减粘丙烯酸酯压敏胶的方案，本申请胶材无需UV处理即可实现压敏胶层与芯片粘接胶膜间的低粘合力，降低了设备投入成本，且压敏胶层具有更好的韧性，更少的可迁移小分子，对芯片粘接胶膜污染性大大降低。
本申请实施例提供一种的胶材的制备方法，包括：
将设置在基膜上的压敏胶层与芯片粘接胶膜压合在一起，得到胶材；压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，压敏胶层可剥离地与芯片粘接胶膜粘合，压敏胶层完全覆盖芯片粘接胶膜，且在胶材的面内方向上，压敏胶层包括相对芯片粘接胶膜突出的延伸部。
本申请一些实施例中，参见图9，图9为图4所示胶材100的制备工艺流程示意图。本申请实施例的胶材的制备方法，包括：
S101、在离型膜材料50’上形成芯片粘接胶膜30；
S102、在芯片粘接胶膜30上贴合芯片切割胶带，芯片切割胶带包含压敏胶层20和基膜10，得到胶材。胶材包括离型膜50，设置在离型膜50上的芯片粘接胶膜30，以及设置在芯片粘接胶膜30上的压敏胶层20及基膜10。压敏胶层20为聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂，压敏胶层20可剥离地与芯片粘接胶膜30粘合，且压敏胶层20完全覆盖芯片粘接胶膜30，且在胶材100的面内方向上，压敏胶层20包括相对芯片粘接胶膜30突出的延伸部21。该实施例中，胶材在进行芯片切割和芯片粘接应用时，芯片粘接胶膜30用于与芯片或晶圆粘接，压敏胶层20的延伸部21用于与切割件粘接。为加强压敏胶层20与切割件的固定，可以通过额外添加胶层或施加外力等方式来实现。
其中，步骤S102可以是在芯片粘接胶膜30上贴附芯片切割胶带，经模切，得到胶材。模切可以根据需要获得不同的膜层尺寸。
本申请另一些实施例中，胶材的制备方法还包括在延伸部设置双面胶层，双面胶层呈环形围设于芯片粘接胶膜外，双面胶层B面与离型膜贴合，A面与压敏胶层粘合。参见图10，图10为图5和图6所示胶材的制备工艺流程示意图。本申请实施例的胶材的制备方法，包括：
S201、在离型膜材料50’上形成芯片粘接胶膜30；
S202、在离型膜材料50’上形成双面胶层40；
S203、在芯片粘接胶膜30和双面胶层40上贴合芯片切割胶带，芯片切割胶带含有压敏胶层20和基膜10，得到胶材，胶材包括离型膜50，设置在离型膜50上的芯片粘接胶膜30和双面胶层40，以及设置在芯片粘接胶膜30和双面胶层40上的压敏胶层20和基膜10。压敏胶层20包括聚氨酯胶黏剂或聚脲胶黏剂，压敏胶层20可剥离地与芯片粘接胶膜30粘合，且压敏胶层20完全覆盖芯片粘接胶膜30，且在胶材100的面内方向上，压敏胶层20包括相对芯片粘接胶膜30突出的延伸部21，双面胶层40设置在延伸部21，双面胶层40呈环形围设于芯片粘接胶膜30外，双面胶层40的B面与离型膜50粘合，A面与压敏胶层20粘合。该实施例中，芯片粘接胶膜30用于与芯片或晶圆粘接，双面胶层40用于与切割件粘合，以与切割件进行固定。双面胶层设计方便，且对于标准304钢板，双面胶层具有比压敏胶层更高的粘合力，能够较好地防止在扩膜操作时，低粘合力的压敏胶层与切割件之间发生脱落。
其中，参见图11，步骤S201可以是包括：自行制备或直接取已制备好的芯片粘接胶膜原材1，经模切得到负载在第一离型膜501上的芯片粘接胶膜30。芯片粘接胶膜原材1的制备过程可以是：将芯片粘接胶膜所需原料混合而成的浆料涂于第一离型膜501上，经烘干，得到胶层30’，在胶层30’另一面贴附上第二离型膜502，得到芯片粘接胶膜原材1。其中，第一离型膜501可以直接作为本申请制备的胶材的离型膜50。芯片粘接胶膜原材的制备原料可以是包括丙烯酸酯树脂、环氧树脂、二氧化硅粉等。
参见图12，步骤202可以是包括：取双面胶材料2，去除胶层40’一侧的保护膜层41’，其中的一部分面积贴附在芯片粘接胶膜30表面上附有的第二离型膜502’的另一个面上，另一部分面积贴附在第一离型膜501上，经模切并去除另一侧的保护膜层41’后得到双面胶层40。
参见图13，步骤203可以是包括：制备压敏胶层材料3(即芯片切割胶带)，去除压敏胶层材料3的离型膜21’后，将压敏胶层材料3贴附在芯片粘接胶膜30和双面胶层40上，经模切，得到压敏胶层20及与压敏胶层20结合的基膜10。一些实施例中，离型膜50上还设有辅助支撑层60。
其中，压敏胶层材料3的制备过程可以是：将压敏胶层所需原料混合而成的浆料涂于离型膜21’上，经烘干，得到胶层20’，在胶层另一面贴附上基膜层22’，得到压敏胶层材料3。其中，基膜层22’可以直接作为胶材的基膜10。
本申请实施例中，模切可以是根据胶材的实际尺寸需要设计模切尺寸。
本申请实施例的胶材的制备方法工艺简单，易于实现工业化生产，且制备获得的胶材能够较好地应用于芯片切割和芯片粘接工艺中。
本申请实施例还提供上述的胶材在半导体装置的制备中的应用。胶材可以在芯片切割工序中作为粘接芯片或晶圆的胶膜。
参见图14，图14为本申请实施例提供的半导体装置的制备工艺流程示意图。本申请实施例提供的半导体装置的制备方法，包括：
(a)提供上述的胶材100；将待切割晶圆70与芯片粘接胶膜30粘合；将切割件81与压敏胶层20的延伸部21粘合或与双面胶层40粘合。
可以理解地，对于图4所示的胶材100，将切割件81与压敏胶层20的延伸部21粘合；对于图5和图6所示的胶材100，将切割件81与与双面胶层40粘合。
(b)将待切割晶圆70与芯片粘接胶膜30一同分割形成多个芯片单体720；
每一芯片单体720包括芯片70a及粘附在芯片70a上的芯片粘接胶膜子层30a。
(c)将芯片单体720从压敏胶层20上剥离；
将芯片单体720从压敏胶层20上剥离的操作可以是：先沿面内方向360度均匀扩张基膜10和压敏胶层20，将芯片单体720之间在面内充分分离；再使用顶起构件82向上顶持基膜10，使基膜10和压敏胶层20形成垂直于面内方向的变形，从而实现720与压敏胶层20的大部分区域之间的分离；然后可以是采用具有真空吸附功能的吸嘴83将芯片单体720从压敏胶层20剥离。
(d)将芯片单体720贴附至待贴附件111上。
一些实施例中，如图15所示，可以是将芯片单体720贴附至衬底11上，完成电连接设计后，采用封装体12进行封装。
本申请实施例的半导体装置的制备方法，通过采用前述的胶材，可以实现芯片的顺利切割，并实现将附有芯片粘接胶膜的芯片从压敏胶层上顺利剥离，工艺简单可靠。
本申请实施例还提供采用上述的胶材制备得到的半导体产品，半导体产品包括半导体芯片、半导体器件或半导体装置。半导体芯片可以是具有各种功能的芯片产品，半导体器件可以是半导体二极管、半导体整流器、晶体管、光敏电阻、热敏电阻、半导体光电池、半导体温差发电器、半导体致冷器、半导体激光器、半导体微波功率源及半导体集成电路等。
下面分多个实施例对本申请实施例进行进一步的说明。
实施例1
压敏胶层材料的制备：
将100重量份聚氨酯和/或聚脲(PU胶)预聚物A、60重量份甲苯溶剂与16重量份异氰酸酯交联剂充分搅拌混匀，形成可用于涂布的浆料；将该浆料涂于PET离型膜上，经100℃烘箱干燥1min，获得15微米的胶层，在胶层的另一面贴附上聚烯烃(PO)膜，常温放置3天后得到包含有聚氨酯和/或聚脲压敏胶层的芯片切割胶带，即压敏胶层材料。
其中，PU胶预聚物A由聚醚多元醇、HDI和HDI三聚体经加聚反应制得，(其中聚醚多元醇的数均分子量为3000)，分子为支化的拓扑结构，末端由醇羟基封端，分子量Mw＝130K。异氰酸酯交联剂为HDI三聚体。PET离型膜的厚度为50微米，涂有有机硅离型层，Tesa7475标准胶带测试离型力为4-7g/25mm。PO膜的厚度为80微米，TD和MD方向的拉伸强度20-30MPa，断裂伸长率600％-900％。
测试1：裁切25mm宽，110mm长的芯片切割胶带样条，撕除样条的离型膜，将PO膜与压敏胶层的胶面用5kg辊轮贴合到304标准钢板上，常温放置20分钟后，测试在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)。
实施例1的测试1的结果为3g/25mm。
测试2：裁切25mm宽，120mm长的芯片切割胶带样条，撕除样条的离型膜，将样品两端分别夹在两个相距100mm的夹具上，将一个夹具沿两个夹具的连线方向向外移动60mm，观察到压敏胶层是否仍完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
实施例1的测试2的结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：用刀具等将压敏胶层刮到可用于离心操作的玻璃容器中，称重胶为m1克，加入>10m1克的丁酮，在室温下放置24h。离心后去除上层溶剂，在10℃下烘干2h，称得胶重m2克，得到胶层在丁酮中的不可溶解物m2/m1的重量比例。
实施例1的测试3的结果为压敏胶层在丁酮中的不可溶解物为>99.9％。
芯片粘接胶膜原材的制备：
将100重量份丙烯酸酯树脂、60重量份环氧树脂、40重量份酚醛树脂、200重量份二氧化硅粉、0.2重量份咪唑催化剂，以600重量份丁酮为溶剂，充分搅拌混匀，形成可用于涂布的浆料。将该浆料涂于离型膜上，经100℃烘箱干燥5min，获得15微米的胶层，在胶层另一面贴附上另一层离型膜，得到芯片粘接胶膜卷料。其中，丙烯酸酯树脂的分子量Mw＝400K，Tg＝6℃；环氧树脂具有双酚A结构；酚醛树脂具有双酚A结构；二氧化硅粉为球形颗粒、平均粒径0.5微米。
胶材的制备：
(1)取芯片粘接胶膜卷料，模切切穿第二离型膜和芯片粘接胶膜层，将边缘的第二离型膜和芯片粘接胶膜去除，得到在连续的第一离型膜上的圆形的第二离型膜和芯片粘接胶膜；
(2)取双面胶材料，去除双面胶材料一侧的离型膜层，贴附在上述第一离型膜附有芯片粘接胶膜的那一面，经模切去除如图8中的双面胶材的小圆内侧及大圆外侧的废料区域，并剥离另一侧的第二离型膜后得到双面胶层(图12示意步骤)。其中，双面胶材料为购自3M中国有限公司的PET双面胶带：UCT-10。
(3)去除压敏胶层上的PET离型膜，将压敏胶层贴附在芯片粘接胶膜和双面胶层上，经模切，得到压敏胶层和负载在压敏胶层上的PO膜。(图13示意步骤)
测试4：该实施例中，该芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为25g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与压敏胶层顺利分离。
将本申请实施例1的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
实施例2
与实施例1的不同之处仅在于：
压敏胶层材料的制备采用的PU胶预聚物不同，PU胶预聚物B由聚醚多元醇、HDI和HDI缩二脲经加聚反应制得，(其中聚醚多元醇的数均分子量为6000)，分子为支化的拓扑结构，末端由醇羟基封端，分子量Mw＝110K。
测试1：实施例2结果为在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)2.4g/25mm。
测试2：实施例2结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：实施例2胶层在丁酮中的不可溶解物>99.9％。
测试4：实施例2的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为22g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与钢板顺利分离。
将本申请实施例2的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
实施例3
与实施例1的不同之处仅在于：
压敏胶层材料的制备采用的PU胶预聚物不同，PU胶预聚物C由聚醚多元醇、HDI和水经加聚反应制得，(其中聚醚多元醇的数均分子量为1100)，分子为支化的拓扑结构，末端由醇羟基封端，分子量Mw＝90K。
测试1：实施例3结果为在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)5.7g/25mm。
测试2：实施例3结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：实施例3胶层在丁酮中的不可溶解物>99.9％。
测试4：实施例3的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为48g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与钢板顺利分离。
将本申请实施例3的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
实施例4
与实施例1的不同之处仅在于：
异氰酸酯交联剂为10％的HDI三聚体，10％的3摩尔份TDI和1摩尔份的TMP的加成聚合物。
测试1：实施例4结果为在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)6.2g/25mm。
测试2：实施例4结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：实施例4胶层在丁酮中的不可溶解物>99.9％。
测试4：实施例4的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为42g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与钢板顺利分离。
将本申请实施例4的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
将本申请实施例4的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
实施例5
与实施例1的不同之处仅在于：异氰酸酯交联剂为HDI缩二脲。
测试1：实施例5结果为在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)2.2g/25mm。
测试2：实施例5结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：实施例5胶层在丁酮中的不可溶解物为>99.9％。
测试4：实施例5的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为12.5g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与钢板顺利分离。
将本申请实施例5的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
实施例6
与实施例1的不同之处仅在于：额外加入了30质量份的十四酸异丙酯(不含与羟基或异氰酸酯反应的结构，不交联入压敏胶层的高分子网络结构内，作为塑化剂使用)。
测试1：实施例6结果为在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)1.2g/25mm。
测试2：实施例6结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：实施例6胶层在丁酮中的不可溶解物为78％。
测试4：实施例6的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为7.0g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)约为110g/25mm。热贴后芯片粘接胶膜可与钢板顺利分离。
将本申请实施例6的胶材用于芯片切割，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层实现顺利分离。
比较例1：
与实施例1的区别仅在于，异氰酸酯交联剂为3摩尔份TDI和1摩尔份的TMP的加成聚合物。
测试1：比较例1压敏胶层在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)为11.1g/25mm。
测试2：比较例1结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象测试3：比较例1压敏胶层在丁酮中的不可溶解物>99.9％。
测试4：比较例1的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)为82g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后试图分离芯片粘接胶膜与钢板时发生芯片粘接胶膜从304钢板上脱落的情况，不符合应用要求。
比较例2：
与实施例1的不同之处仅在于：
压敏胶层材料的制备采用的PU胶预聚物不同，PU胶预聚物D由聚酯多元醇、HDI和水经加聚反应制得，(其中聚酯多元醇的数均分子量为1000)，分子为支化的拓扑结构，末端由醇羟基封端，分子量Mw＝120K。
测试1：比较例2压敏胶层在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)为25.0g/25mm。
测试2：比较例2结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：比较例2压敏胶层在丁酮中的不可溶解物>99.9％。
测试4：比较例2的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)约为220g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后试图分离芯片粘接胶膜与钢板时发生芯片粘接胶膜从304钢板上脱落的情况，不符合应用要求。
比较例3
与实施例1的区别仅在于，异氰酸酯交联剂HDI三聚体的加入量为5重量份。
测试1：比较例3压敏胶层在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)为13.3g/25mm。
测试2：比较例3结果为压敏胶层完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
测试3：比较例3压敏胶层在丁酮中的不可溶解物为97.7％。
测试4：比较例3的芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)约为90g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后试图分离芯片粘接胶膜与钢板时发生芯片粘接胶膜从304钢板上脱落的情况，不符合应用要求。
比较例4
压敏胶层材料的制备：
将100重量份的丙烯酸酯树脂与0.1重量份的自由基光引发剂溶于200重量份的乙酸乙酯溶剂中，形成可用于涂布的浆料；将该浆料涂于PET离型膜上，经100℃烘箱干燥1min，获得15微米的胶层，在胶层的另一面贴附上聚烯烃(PO)膜，得到包含有光敏性丙烯酸酯压敏胶层的芯片切割胶带。
其中，丙烯酸酯树脂Mw＝410K，玻璃化温度-38℃，在聚合物分子侧链上化学接枝修饰有0.2mol/kg的可聚合双键。PET离型膜的厚度为50微米，涂有有机硅离型层，Tesa7475标准胶带测试离型力为4-7g/25mm。PO膜的厚度为80微米，TD和MD方向的拉伸强度20-30MPa，断裂伸长率600％-900％。
测试1：裁切25mm宽，110mm长的芯片切割胶带样条，撕除样条的离型膜，将PO膜与压敏胶层的胶面用5kg辊轮贴合到304标准钢板上，常温放置20分钟后，测试在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)。
比较例4的结果约为1100g/25mm。
测试3：比较例4压敏胶层在丁酮中的不可溶解物为97.7％。
测试6：裁切25mm宽，110mm长的芯片切割胶带样条，撕除样条的离型膜，将PO膜与压敏胶层的胶面用5kg辊轮贴合到304标准钢板上，常温放置20分钟后，辐照600mJ/cm2的LED紫外光，测试在标准304钢板上的180度剥离力(300mm/min测试速度)。
比较例4结果约为6g/25mm。
测试7：裁切25mm宽，120mm长的芯片切割胶带样条，撕除样条的离型膜，辐照600mJ/cm2的LED紫外光。将样品两端分别夹在两个相距100mm的夹具上，将一个夹具沿两个夹具的连线方向向外移动60mm，观察到压敏胶层是否仍完整地贴附在PO膜表面，未发生碎裂、分层等现象。
比较例4结果为压敏胶层从PO膜表面脱落，发生显著的碎裂、分层等现象。
芯片粘接胶膜卷料制备与实施例1相同。
胶材的制备：
(1)取芯片粘接胶膜卷料，剥离第二离型膜并模切芯片粘接胶膜层，将边缘的芯片粘接胶膜去除，得到在连续的第一离型膜上的圆形的芯片粘接胶膜；
(2)去除压敏胶层上的PET离型膜，将压敏胶层材料贴附在芯片粘接胶膜上，经模切，得到压敏胶层和负载在压敏胶层上的PO膜。
(3)以不透光的部件遮挡住不与芯片粘接薄膜接触的压敏胶膜区域，对于芯片粘接胶膜接触区域的压敏胶层进行600mJ/cm2的LED紫外光辐照处理。
测试4：比较例4该芯片粘接胶膜与压敏胶层之间的180度剥离力(300mm/min测试速度)约为180g/25mm。
测试5：芯片粘接胶膜与60℃的304钢板贴合，冷却到室温后的180度剥离力(300mm/min测试速度)为110g/25mm。热贴后试图分离芯片粘接胶膜与钢板时发生芯片粘接胶膜从304钢板上脱落的情况，不符合应用要求。
将本申请实施例1-6制备的胶材用于芯片切割，使用过程中，双面胶层可以与切割件形成稳固结合，双面胶膜无膜层掉落现象，切割完成后，胶材的芯片粘接胶膜可与压敏胶层能够实现顺利分离，芯片粘接胶膜与芯片粘合紧密，无切割件掉落现象的发生，芯片无移位现象，无飞片现象；且芯片粘接胶膜基本未被压敏胶层污染，芯片粘接胶膜的使用可靠性高。将比较例1-4制备的胶材用于芯片切割，使用过程中，对比例1-4的胶材都无法实现芯片粘接胶膜与压敏胶层的顺利分离，且在扩膜工艺中当扩膜尺寸比例超过60％时对比例4的压敏胶层从PO膜表面脱落，发生显著的碎裂、分层等现象。
应理解，本文中涉及的第一、第二以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围。
本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
本申请中“-”表示范围值，包括两端的端点值，例如，a的取值可以是0.5-15，表示a的取值可以是在0.5至15之间，且包括端点值0.5和15。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (23)

1.一种胶材，用于芯片切割或芯片粘接，其特征在于，所述胶材包括基膜，设置在所述基膜一侧的压敏胶层，以及设置在所述压敏胶层远离所述基膜一侧的芯片粘接胶膜；
其中，所述压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜粘接，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，所述延伸部用于在芯片切割或芯片粘接时与切割件粘接；所述压敏胶层在载板上的180°剥离力小于10g/25mm。
2.如权利要求1所述的胶材，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于所述软相中的硬相。
3.如权利要求1所述的胶材，其特征在于，所述聚脲胶黏剂的微观结构相中包括连续分布的软相，以及分散分布于所述软相中的硬相。
4.如权利要求1或2所述的胶材，其特征在于，所述聚氨酯胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段；所述聚醚链段在所述聚氨酯胶黏剂中的重量占比为40％-80％。
5.如权利要求1或3所述的胶材，其特征在于，所述聚脲胶黏剂的分子结构中包括聚醚链段；所述聚醚链段在所述聚脲胶黏剂中的重量占比为40％-80％。
6.如权利要求4或5所述的胶材，其特征在于，所述聚醚链段的重均分子量大于或等于1000。
7.如权利要求1-6任一项所述的胶材，其特征在于，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜之间的180°剥离力为5-80g/25mm。
8.如权利要求1-7任一项所述的胶材，其特征在于，所述压敏胶层由所需原料形成的浆料经涂膜烘干得到。
9.如权利要求1-8任一项所述的胶材，其特征在于，所述压敏胶层在丁酮中的可萃取物的质量占比小于5％。
10.如权利要求1-9任一项所述的胶材，其特征在于，所述压敏胶层的厚度为2μm-60μm。
11.如权利要求1-10任一项所述的胶材，其特征在于，所述芯片粘接胶膜在胶材厚度方向的投影位于所述压敏胶层在胶材厚度方向的投影区域内。
12.如权利要求1-11任一项所述的胶材，其特征在于，所述胶材还包括设置在所述压敏胶层的延伸部的双面胶层，所述双面胶层呈环形围设于所述芯片粘接胶膜外，所述双面胶层的A面与所述压敏胶层粘合。
13.如权利要求12所述的胶材，其特征在于，所述压敏胶层完全覆盖所述芯片粘接胶膜和所述双面胶层。
14.如权利要求12-13任一项所述的胶材，其特征在于，所述双面胶层的厚度为3μm-80μm；所述芯片粘接胶膜的厚度为3μm-50μm。
15.如权利要求13-14任一项所述的胶材，其特征在于，所述双面胶层与所述芯片粘接胶膜之间具有间隙。
16.如权利要求15所述的胶材，其特征在于，所述间隙大于或等于1mm。
17.如权利要求12-16任一项所述的胶材，其特征在于，所述双面胶层的B面与标准304钢板之间的180°剥离力大于50g/25mm；所述双面胶层的A面与所述压敏胶层之间的180°剥离力大于50g/25mm。
18.如权利要求1-17任一项所述的胶材，其特征在于，所述芯片粘接胶膜远离所述压敏胶层的一侧还设置有离型膜。
19.一种胶材的制备方法，其特征在于，包括：
将设置在基膜上的压敏胶层与芯片粘接胶膜压合在一起，得到胶材；所述压敏胶层为聚氨酯类胶黏剂和/或聚脲类胶黏剂，所述压敏胶层与所述芯片粘接胶膜粘接，所述压敏胶层包括相对所述芯片粘接胶膜突出的延伸部，所述延伸部用于在芯片切割或芯片粘接时与切割件粘接；所述压敏胶层在载板上的180°剥离力小于10g/25mm。
20.如权利要求19所述的胶材的制备方法，其特征在于，还包括在所述延伸部设置双面胶层，所述双面胶层呈环形围设于所述芯片粘接胶膜外，所述双面胶层的A面与所述压敏胶层粘合。
21.如权利要求1-18任一项所述的胶材在半导体装置的制备中的应用。
22.一种半导体装置的制备方法，其特征在于，包括：
提供权利要求1-18任一项所述的胶材；
将待切割晶圆与所述芯片粘接胶膜粘合；
将切割件与所述压敏胶的延伸部粘合或与所述双面胶层粘合；
将所述待切割晶圆与所述芯片粘接胶膜一同分割以形成多个芯片单体；
将所述芯片单体从所述压敏胶层上剥离。
23.采用权利要求1-18任一项所述的胶材制备得到的半导体产品。
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