CN101451055A - 可uv固化的压敏胶粘剂组合物和使用该组合物的压敏胶粘剂膜 - Google Patents

可uv固化的压敏胶粘剂组合物和使用该组合物的压敏胶粘剂膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可UV固化的压敏胶粘剂(PSA)组合物和使用该组合物的压敏胶粘剂膜。该组合物包括丙烯酸类PSA粘合剂、热固化剂和光引发剂，其中所述丙烯酸类PSA粘合剂以相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基。

Description

可UV固化的压敏胶粘剂组合物和使用该组合物的压敏胶粘剂膜
技术领域
本发明涉及可紫外线(UV)固化的压敏胶粘剂(PSA)组合物和使用该组合物的PSA膜。更具体地，本发明涉及包括氟化丙烯酸类PSA粘合剂、热固化剂和光引发剂的可UV固化的PSA组合物，以及包括所述PSA组合物的PSA膜。
背景技术
可以通过将大直径的硅晶片粘贴到基材例如切割带上，切割所述晶片，例如切割并分离硅晶片为半导体芯片，再从基材上剥离芯片并将芯片粘附到半导体封装基底例如引线框上，来制备半导体器件。通常，可使用可固化的液体胶粘剂来将硅晶片和/或芯片粘贴到各自的基材上，例如切割带。但是，使用常规的可固化的液体胶粘剂可能会污染具有液体成分的常规半导体器件的成分。
发明内容
因此，本发明涉及可UV固化的PSA组合物和使用该组合物的PSA膜，其基本克服了现有技术的一个或多个缺点和不足。
本发明的一个特点是提供一种可UV固化的PSA组合物，包括氟化丙烯酸类PSA粘合剂、热固化剂和光引发剂。
本发明的另一个特点是提供一种在UV照射之后显示优异的拾取(pick-up)性质的可UV固化的PSA组合物。
本发明的又一个特点是提供一种可UV固化的PSA膜，所述PSA膜包括具有一个或多个上述特点的可UV固化的PSA组合物。
本发明的上述和其他特点和优点中的至少一个可以通过提供一种可光固化的PSA组合物来实现，所述PSA组合物包括：丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于所述丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；热固化剂；和光引发剂。
相对于100重量份的丙烯酸类PSA粘合剂，所述组合物可包括大约0.5至大约10.0重量份的热固化剂和大约0.001重量份至大约0.05重量份的光引发剂。所述丙烯酸类PSA粘合剂可包括至少一个氟基、至少一个乙烯基、至少一个羟基和至少一个环氧基。相对于所述丙烯酸类PSA粘合剂的总量，所述丙烯酸类PSA粘合剂可包括大约2mol％至大约20mol％的至少一个环氧基和大约10mol％至大约25mol％的至少一个乙烯基。所述丙烯酸类PSA粘合剂可具有大约1或更小的酸值。所述丙烯酸类PSA粘合剂可为具有羟基官能团的多羟基化合物和具有异氰酸酯基和乙烯基的单体的反应产物，所述多羟基化合物为丙烯酸类单体、具有至少一个羟基的丙烯酸酯单体、具有至少一个环氧基的丙烯酸酯单体和具有至少一个氟基的丙烯酸酯单体的反应产物。
所述多羟基化合物可包括：大约50重量份至大约75重量份的丙烯酸类单体、大约15重量份至大约30重量份的具有羟基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约20重量份的具有环氧基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约10重量份的具有氟基的丙烯酸酯单体、和大约0.1重量份至大约0.5重量份的聚合引发剂。具有异氰酸酯基和乙烯基的单体与所述多羟基化合物中羟基的当量比可为大约0.5:1至大约0.9:1。所述丙烯酸类单体可包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸十八烷醇酯中的一种或多种。所述丙烯酸类单体可具有大约-50℃或更低的玻璃化温度。所述具有羟基的丙烯酸酯单体可包括甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基丙酯和乙烯基己内酰胺中的一种或多种。所述具有环氧基的丙烯酸酯单体可包括甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯。所述具有异氰酸酯基和乙烯基的单体可包括甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯、α，α-二甲基间异丙烯基苄基异氰酸酯、2-丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯和1，1-二(丙烯酰氧甲基乙基异氰酸酯)中的一种或多种。所述具有至少一个氟基的单体可包括甲基丙烯酸三氟甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丙酯和丙烯酸十七氟癸酯中的一种或多种。所述丙烯酸类PSA粘合剂可具有大约150,000至大约800,000的重均分子量。
本发明的上述和其他特点和优点中的至少一个可以通过提供一种PSA膜来实现，所述PSA膜包含干燥的可光固化的PSA组合物，所述PSA组合物包括：丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于所述丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；热固化剂；和光引发剂。用KS-A-01107(8)测得的所述PSA膜在光固化之后相对于其粘附的基材的剥离强度为大约0.05N/25mm或更低。
本发明的上述和其他特点和优点中的至少一个可以通过提供形成可光固化的PSA组合物的方法来实现，该方法包括：形成丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于所述丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；加入热固化剂；和加入光引发剂。形成所述丙烯酸类PSA粘合剂的步骤可包括将具有羟基官能团的多羟基化合物与具有异氰酸酯基和乙烯基的单体发生反应，所述多羟基化合物是丙烯酸类单体、具有至少一个羟基的丙烯酸酯单体、具有至少一个环氧基的丙烯酸酯单体和具有至少一个氟基的丙烯酸酯单体的反应产物。所述多羟基化合物可包括大约50重量份至大约75重量份的丙烯酸类单体、大约15重量份至大约30重量份的具有羟基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约20重量份的具有环氧基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约10重量份的具有氟基的丙烯酸酯单体和大约0.1重量份至大约0.5重量份的聚合引发剂。
具体实施方式
在此通过引用而整体合并题为“包含氟化丙烯酸类粘合剂树脂的可UV固化的压敏胶粘剂组合物和使用所述压敏胶粘剂的压敏胶粘剂膜”、于2007年12月3日向韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2007-0124378。
此处使用的表述“至少一个”“一个或多个”和“和/或”为开放式表达，在效力上既是连词又是转折连词。例如，“A、B和C中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B或C中的一个或多个”和“A，B，和/或C”中的每个表述包括下面的含义：只有A；只有B；只有C；既有A又有B；既有A又有C；既有B又有C；A、B、C全包括。并且，这些表述是是开放式的，除非结合“由......组成”作了意义相反的表述。例如，表述“A、B和C中的至少一个”也可包括第n个构件，其中n大于3，而表述“选自由A、B和C构成的组中的至少一个”则不会。
此处使用的术语“一个/一种”为开放式表述，可连接单数项目或复数项目使用。例如术语“一种丙烯酸类单体”可代表单独一种化合物，例如甲基丙烯酸-2-乙基己酯，或组合的多种化合物，例如与丙烯酸正丁酯混合的甲基丙烯酸-2-乙基己酯。
若非另外指出，此处所用的聚合材料的分子量为重均分子量。
若非另外指出，此处所用的表述“相对于多羟基化合物的总量的重量份”或“相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量的重量份”不包括溶剂。也就是说，此处参照点“多羟基化合物的总量”或“丙烯酸类PSA粘合剂的总量”不包括溶剂。例如，一种组合物由两种成分A和B组成，相对于多羟基化合物总量，A占35重量份，B占65重量份，那么向所述组合物中加入10重量份的溶剂得到的组合物还是相对于多羟基化合物的总量，A占35重量份，B占65重量份。
除非另外说明，此处使用的所有的术语(包括技术的和科学的术语)具有本发明所属技术领域的普通技术人员所普遍理解的相同的含义。还应理解这些术语，例如那些在词典中常用的术语，应该解释为具有与相关技术的上下文中一致的含义，不应解释为理想化或过度形式化的含义，除非此处这样限定。
根据本发明的一个实施方式，一种可光固化的即可UV固化的PSA组合物可包括氟化的可光固化的丙烯酸类PSA粘合剂、热固化剂和光引发剂。更具体来讲，相对于100重量份的丙烯酸类PSA粘合剂，所述PSA组合物可包括大约0.5重量份至大约10.0重量份的热固化剂和大约0.001重量份至大约0.05重量份的光引发剂。需要注意的是，在提及所述PSA组合物、PSA丙烯酸类粘合剂和PSA膜时，下面的“可光固化”和“可UV固化”可互换使用。还应注意的是，在提及实施方式时，诸如“PSA膜”和“可光固化的PSA膜”等术语可互换使用。
上述可光固化的PSA组合物可用于形成可光固化的PSA膜。例如，在半导体器件的制备过程中，可通过可光固化的PSA膜将晶片粘合到基材上，例如环形框架或粘性膜，然后切割所述晶片，即，将所述晶片切割并分离为芯片。因此，上述PSA膜应在切割过程中在晶片和基材之间显示出足够高的粘结强度，并且在光固化例如通过UV照射之后，在得到的芯片和基材之间显示出足够低的粘结性，以促进所述芯片从基材上去除，即，在拾取过程中将芯片从基材剥离。下面更加详细地描述由PSA组合物形成的PSA膜。
丙烯酸类PSA粘合剂
上述PSA组合物的丙烯酸类PSA粘合剂可被氟化。换句话说，所述丙烯酸类PSA粘合剂可包括至少一个氟基，即，至少一个共价结合的氟。所述丙烯酸类PSA粘合剂可以相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％至大约30mol％的量包括至少一个氟基。例如，所述丙烯酸类PSA粘合剂可以大约6mol％至大约15mol％的量包括氟基。氟基可降低光固化之后在PSA膜和切割的晶片之间的摩擦力。因此，在拾取过程中可促进粘贴到PSA膜上的芯片的去除。需要注意的是，大约6mol％至大约30mol％的量可指氟基在反应物中的量，也可指氟基在聚合反应中制备的丙烯酸类PSA粘合剂中的量，因为聚合反应完成后保持了所述量。还应注意的是，氟基的mol％可通过用核磁共振光谱分析(F-NMR)测量同位素峰来计算。
如果丙烯酸类PSA粘合剂中氟基的量小于大约6mol％，在光固化之后包括PSA粘合剂的PSA膜的粘结强度仍然存在，例如可能会太高，所以，在拾取芯片过程中缺陷数量可能会升高。如果丙烯酸类PSA粘合剂中氟基的量大于大约30mol％，即，丙烯酸类PSA粘合剂中其他官能团的量较低，含有氟基的单体与PSA粘合剂中其他单体之间的聚合可能会变得困难，和/或得到的PSA膜的粘结强度可能会不适宜，例如对晶片的粘结力会太低。当丙烯酸类PSA粘合剂包括氟基的量大于大约15mol％时，与含有大约15mol％的氟基的PSA膜的粘结性相比，不会有实质的粘结性改变。
丙烯酸类PSA粘合剂可包括至少一个氟基、至少一个乙烯基、至少一个羟基和至少一个环氧基。例如，相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量，所述丙烯酸类PSA粘合剂可含有大约6mol％至大约30mol％的氟基、大约2mol％至大约20mol％的环氧基和大约10mol％至大约25mol％的乙烯基。
如果丙烯酸类PSA粘合剂中环氧基的量小于大约2mol％，包括PSA粘合剂的PSA膜与环形框架的粘结强度在光固化之前会较差，从而引起切割过程中的晶片的振动，例如当使用刀片时。晶片的振动会依次引起芯片飞出，和/或得到的PSA膜从环形框架分离，例如环形框架分层。如果丙烯酸类PSA粘合剂中环氧基的量大于大约20mol％，光固化即短期UV固化之后所述PSA膜的表面能可能会太高，所以在拾取过程中可能会保持晶片芯片和PSA膜之间的粘结强度，例如会太高。如果在拾取过程中保持晶片芯片和PSA膜之间的粘结力，从PSA膜上去除和/或剥离晶片芯片可能会失败，例如，引起拾取遗漏。
如果丙烯酸类PSA粘合剂中乙烯基的量少于大约15mol％，光固化之后粘结强度的损失可能不足，导致具有PSA粘合剂的PSA膜与相应基材间例如晶片或用于芯片粘接(die bonding)的粘性膜间，具有相对较高的粘结强度，即，相对较高的剥离强度。如果丙烯酸类PSA粘合剂中乙烯基量大于大约20mol％，得到的PSA膜的流动性可能会变差，从而增加PSA膜与基材的粘结强度，进而增加与基底的剥离强度。
上述丙烯酸类PSA粘合剂可具有大约1或更低的酸值。如果丙烯酸类PSA粘合剂的酸值大于大约1，当丙烯酸类单体和具有环氧基的单体同时引入来制备丙烯酸类PSA粘合剂时，所述丙烯酸类PSA粘合剂可能会凝胶化，所以得到的丙烯酸类PSA粘合剂的物理性质可能在粘贴到基材之后会随时间改变，例如与晶片层压或与用于芯片粘接的粘性膜层压之后。
上述丙烯酸类PSA粘合剂可以通过混合丙烯酸类多羟基化合物即分子量为大约150,000至大约600,000的聚合基质、功能性单体和交联剂来形成。丙烯酸类PSA粘合剂的分子量可为大约150,000至大约800,000。丙烯酸类PSA粘合剂的使用可改善PSA组合物的粘性、PSA组合物与基材的粘结强度和PSA组合物的机械强度。
更具体地说，丙烯酸类PSA粘合剂的制备方法可包括例如两阶段法。首先，混合丙烯酸类单体、具有羟基的丙烯酸酯单体、具有环氧基的丙烯酸酯单体、具有氟基的丙烯酸酯单体和聚合引发剂，即聚合反应，来形成丙烯酸类多羟基化合物。需要注意的是，丙烯酸类单体可赋予粘结强度，并可选择为主要单体，具有官能团的丙烯酸酯单体可以加入到主要单体中来完成丙烯酸类多羟基化合物的形成。丙烯酸类多羟基化合物可以例如使用适宜的溶剂通过溶液聚合来制备，例如沸点在大约60℃至大约120℃的溶剂。溶剂的例子可包括如丁酮等酮类溶剂、如乙酸乙酯等酯类溶剂、如丙酮等醇类溶剂、如甲苯等芳香族溶剂等中的一种或多种。如果需要，在聚合反应中可使用催化剂和聚合抑制剂。聚合反应在大约80℃至大约120℃的温度范围内进行大约1小时至大约75小时，例如大约5小时至大约15小时，以便控制丙烯酸类多羟基化合物的分子量。一旦丙烯酸类多羟基化合物形成，其羟基可以与具有乙烯基的单体的异氰酸酯基反应，即，氨酯(urethane)加成反应，下面将详细讨论该反应。
在形成丙烯酸类多羟基化合物的聚合反应中，丙烯酸类单体的用量可以为大约50重量份至大约75重量份。具有羟基的丙烯酸酯单体的用量可以为大约15重量份至大约30重量份。具有环氧基的丙烯酸酯单体的用量可以为大约2重量份至大约20重量份。具有氟基的丙烯酸酯单体的用量可以为大约2重量份至大约10重量份。聚合引发剂的用量可以为大约0.1重量份至大约0.5重量份。应注意的是，丙烯酸类多羟基化合物中成分的“重量份”是相对于丙烯酸类单体、具有羟基的丙烯酸酯单体、具有环氧基的丙烯酸酯单体和具有至少一个氟基的丙烯酸酯单体的总重100重量份。
在形成丙烯酸类多羟基化合物的聚合反应中，具有氟基的丙烯酸酯单体的用量可为大约2重量份至大约10重量份，例如大约2重量份至大约5重量份。具有氟基的丙烯酸酯单体的用量小于大约2重量份时可能会引起光固化之后的剥离强度问题，例如在得到的PSA膜和晶片之间相对高的粘结强度。具有氟基的丙烯酸酯单体的用量大于大约10重量份可能会引起聚合困难和粘结强度方面的问题，例如在得到的PSA膜和晶片间相对较低的粘结强度。具有氟基的单体的例子可包括甲基丙烯酸三氟甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丙酯、丙烯酸十七氟癸酯等中的一种或多种。
在形成丙烯酸类多羟基化合物的聚合反应中，丙烯酸类单体的量可为大约50重量份至大约75重量份。丙烯酸类单体可赋予PSA组合物和得到的PSA膜以粘结强度。如果丙烯酸类单体用量小于大约50重量份，则在光固化之前PSA组合物与基材的粘结力，例如晶片或用于芯片粘接的膜之间的粘结力，可能会变差，从而引起切割过程中芯片的飞出。如果丙烯酸类单体含量大于大约75重量份，即以相对较小的量使用具有羟基和/或环氧基的丙烯酸酯单体，则光固化即UV照射之后PSA组合物的粘结强度可能不会充分降低，从而使得在拾取过程中难以进行芯片的去除。
丙烯酸类单体可具有低于大约-10℃的玻璃化温度，例如大约-70℃至大约-20℃的玻璃化温度，大约-60℃至大约-30℃的玻璃化温度等。当丙烯酸类单体的玻璃化温度高于大约-10℃时，PSA组合物的初始粘结强度可能会较低，所以在切割时得到的PSA膜与基材的粘结力会较低。PSA膜与晶片的低粘结力可能会引起切割时PSA膜从晶片或环形框架剥落。丙烯酸类单体的例子可包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸十八烷醇酯等中的一种或多种。
在形成丙烯酸类多羟基化合物的聚合反应中，具有羟基的丙烯酸酯单体的用量可为大约15重量份至大约30重量份。具有羟基的丙烯酸酯单体的用量小于大约15重量份可能会降低其中反应位点的数量，即与具有乙烯基的单体中异氰酸酯基相互作用的反应位点，从而引起光固化之后剥离强度方面的问题。具有羟基的丙烯酸酯单体的用量大于大约30重量份可能会增加光固化之后PSA组合物的粘性，从而引起剥离强度方面的问题。具有羟基的丙烯酸酯单体的例子可包括甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、乙烯基己内酰胺等中的一种或多种。
在形成丙烯酸类多羟基化合物的聚合反应中，具有环氧基的丙烯酸酯单体的量可为大约2重量份至大约20重量份。如果具有环氧基的丙烯酸酯单体的量小于大约2重量份，PSA膜与基材间的粘结强度可能会降低，例如会变得较差。如果具有环氧基的丙烯酸类单体的量大于大约20重量份，利用UV照射的光固化可能会变差，从而增加用于芯片粘接的PSA膜与基材间的剥离强度，即粘结强度。具有环氧基的丙烯酸酯单体的例子可包括甲基丙烯酸缩水甘油酯和/或丙烯酸缩水甘油酯。
在氨酯加成反应中，即丙烯酸类多羟基化合物的羟基与具有乙烯基和异氰酸酯基的单体之间的反应中，具有乙烯基和异氰酸酯基的单体的量可根据丙烯酸类多羟基化合物中具有羟基的单体的量来调节。例如，具有乙烯基和异氰酸酯基的单体与丙烯酸类多羟基化合物中的羟基的当量比可以为大约0.5:1至大约0.9:1。具有异氰酸酯基和乙烯基的单体的例子可包括甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯、α，α-二甲基间异丙烯基苄基异氰酸酯、2-丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯和1，1-二(丙烯酰氧甲基乙基异氰酸酯)等中的一种或多种。
在氨酯加成反应中，丙烯酸类多羟基化合物可以与具有异氰酸酯基和乙烯基的单体混合，所以丙烯酸类多羟基化合物中的羟基可以在催化剂的存在下、在大约45℃至大约55℃与具有乙烯基的单体的异氰酸酯基反应大约5小时至大约15小时，即氨酯加成反应，来形成丙烯酸类PSA粘合剂。根据本发明的实施方式的羟基与异氰酸酯基间的氨酯加成反应的应用可向丙烯酸类PSA粘合剂中引入可光固化的位点。氨酯加成反应可通过适度加热进行，可显示高产率，从而提供可不经进一步纯化即可使用的反应产物。相反，向粘合剂中引入可光固化位点的常规化学引入法，即利用羧酸与环氧基之间的开环反应和羟基与酸酐之间的酰化反应，会导致低产率和反应产物随着时间推移的变性。具体来讲，使用向粘合剂中可光固化位点的常规化学引入会导致仅仅在碱性催化剂存在下高温下所述环氧基才开环，所以未反应的碱性催化剂会随着时间对得到的反应产物进行改性，例如当反应产率不够高时。常规酰化反应过程可能难以观测，并且产率可能较低。
热固化剂
上述PSA组合物的热固化剂可以是任何适宜的热固化剂。所述热固化剂的例子可包括如下物质中的一种或多种：2，4-甲苯二异氰酸酯(2，4-trilenediisocyanate)、2，6-甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、1，3-二甲苯二异氰酸酯、1，4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯、1，3-二异氰酸酯基甲基环己烷、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、2，2，4-甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，4，4-甲基六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加成物、三羟甲基丙烷的二甲苯二异氰酸酯加成物、三苯基甲烷三异氰酸酯、亚甲基双三异氰酸酯及其混合物。
光引发剂
上述PSA组合物的光引发剂可以是任何适宜的光引发剂。所述光引发剂的例子可包括α-氨基酮型化合物和苄基缩酮型化合物的混合物。α-氨基酮型化合物和苄基缩酮型化合物可分别具有大约70℃至大约75℃以及大约64℃至大约67℃的熔点。α-氨基酮型化合物和苄基缩酮型化合物可分开或者作为混合物加入到PSA层中，即具有热固化剂的PSA粘合剂，以使得固化反应以有效方式进行，例如在固化时间和/或光固化速率方面，所以，得到的PSA组合物的粘结强度可能会在例如通过紫外线照射的光固化之后降低。
根据另一个实施方式，可光固化的PSA膜可由可光固化的PSA组合物形成。所述可光固化的PSA组合物可被涂覆到膜上，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，并可干燥以形成PSA膜。在光固化之前，所述PSA膜可显示高度粘结性，并且随着光固化显示降低的粘结强度，例如通过UV照射来进行光固化，以促进拾取过程中芯片的去除。PSA膜可粘贴到基材上，例如晶片、用于切割/与粘性带进行芯片粘接的粘性膜和/或芯片粘接材料，并可以保护基材。PSA组合物可以与上述PSA组合物基本相同，所以在此不再重复其详细说明。
根据本发明的实施方式的PSA膜的形成，即包括具有氟基和环氧基的可光固化的PSA组合物，可提供在UV照射之后具有优异的滑动性质的PSA膜，即与基材间具有减小的摩擦力，所述基材例如晶片或用于芯片粘接的粘性膜。尽管使用分子量为大约150,000至大约800,000的可光固化的丙烯酸类PSA粘合剂，这样的PSA膜可在不同速率下显示与例如用于芯片粘接的粘性膜的低剥离强度，从而促进在拾取过程中剥离芯片，并使得PSA膜保持其优异的剥离性质。所述PSA膜可适用于切割PSA带，该切割PSA带具有用于切割或粘接的粘性膜层。
实施例
实施例1：按照如下程序，将试剂混合到一起，并在装有回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的2L四口烧瓶中反应。
首先，将300g乙酸乙酯和240g甲苯，即有机溶剂，加入到烧瓶中，以形成第一溶液。将第一溶液加热到80-90℃。
然后，将431.88g丙烯酸-2-乙基己酯(7A2150，Junsei Chemical Co.，Ltd.，日本)、60g甲基丙烯酸羟基乙酯(03120，Samchun，韩国)、60g丙烯酸羟基乙酯(10132-0480，Junsei Chemical Co.，Ltd.，日本)、30g甲基丙烯酸缩水甘油酯(E10780，Samchun，韩国)、18g(相对于100重量份的第一混合物为3重量份)甲基丙烯酸三氟甲酯以及0.12g过氧化苯甲酰混合以形成第一混合物。
将第一混合物通过滴液漏斗滴加到烧瓶中的第一溶液中，形成第二混合物。在以250rpm搅拌下于80-100℃用3小时加入第一混合物。同样温度下将第二混合物老化4小时，然后加入30g乙酸乙酯和1.2g偶氮二异丁腈，形成第三混合物。静置第三混合物4小时，测量粘度和固含量。当第三混合物具有足够的粘度和固含量时停止反应，即，当第三混合物形成显示粘度为300至500cps且固含量调节为40％的丙烯酸类PSA多羟基化合物时。
然后，将甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯(Karenz MOI，Showa Denko，日本)加入到丙烯酸类PSA多羟基化合物中。加入丙烯酸类PSA多羟基化合物中的甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯的量相对于丙烯酸类PSA多羟基化合物的固含量为15mol％。在加入后8小时，向混合物中加入20ppm二月桂酸二丁锡(DBTDL)并在60℃下反应8小时。当甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯分子的异氰酸酯基与丙烯酸类PSA多羟基化合物的羟基完全反应之后，即，当对应于丙烯酸类PSA多羟基化合物中的羟基的峰从FT-IR光谱消失，向反应混合物中加入乙酸乙酯来完成固含量为45％的可光固化的丙烯酸类PSA粘合剂。
然后，搅拌56g可光固化的丙烯酸类PSA粘合剂、42g丁酮、0.2g光引发剂混合物(Irgacure 184，Irgacure 651，Ciba Chemical)和1.8g异氰酸酯固化剂(AK-75，Aekyung Chemical，韩国)至少2小时，来制备可光固化的PSA组合物。
实施例2：以与实施例1相同的方式形成可光固化的PSA组合物，其区别在于丙烯酸类PSA多羟基化合物通过使用407g丙烯酸-2-乙基己酯、60g甲基丙烯酸羟基乙酯、60g丙烯酸羟基乙酯、30g甲基丙烯酸缩水甘油酯和42g(相对于100重量份的第一混合物为7重量份)甲基丙烯酸三氟甲酯作为单体来形成。
对比例1：以与实施例1相同的方式形成可光固化的PSA组合物，其区别在于丙烯酸类PSA多羟基化合物通过使用449.88g丙烯酸-2-乙基己酯、60g甲基丙烯酸羟基乙酯、60g丙烯酸羟基乙酯、30g甲基丙烯酸缩水甘油酯作为单体以及0.12g过氧化苯甲酰来形成。
对比例2：以与实施例1相同的方式形成可光固化的PSA组合物，其区别在于丙烯酸类PSA多羟基化合物通过使用365.88g丙烯酸-2-乙基己酯、60g甲基丙烯酸羟基乙酯、60g丙烯酸羟基乙酯、30g甲基丙烯酸缩水甘油酯和84g(相对于100重量份的第一混合物为14重量份)甲基丙烯酸三氟甲酯作为单体来形成。
可光固化的PSA组合物的粘结强度和剥离强度的测量
实施例1～2和对比例1～2中制备的PSA组合物的每一个被涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上并干燥，以形成厚度为6～12μm的涂层。将所述涂层转移至聚烯烃膜，并在25～60℃老化3～7天以形成PSA膜。测量得到的PSA膜的粘结强度和剥离强度。
根据KS-A-01107(8)即用于PSA带和片的韩国工业标准测试方法检测每个涂层的粘结强度。下面，测试剥离强度的过程称为“剥离强度实验”、具体来说，在剥离强度实验中，每个膜样品即大小为25mm(宽)×250mm(长)的膜样品被粘贴到用于芯片粘接的粘性膜上，并将粘性带粘贴到粘性膜的表面。压辊(载荷：2kg)以300mm/min的速度在堆叠结构上辊压一次，以在堆叠结构中压制样品。辊压后30分钟，折叠样品的一部分，翻转180°，并从堆叠结构剥离(～25mm)。粘性膜和样品分别被固定到拉力测验机(InstronSeries1X/s Automated materials Tester-3343)的上部夹子和下部夹子。测量拉伸速率为6mm/min、50mm/min、300mm/min和1,000mm/min时剥离样品所需的载荷。用高压汞灯(发光强度为70W/cm2，ARO8 UV，Aaron)以UV照射每个样品3秒后，重复剥离实验。在这个实验中，一次检测5个样品。结果列于表1-2。
可光固化的PSA组合物的粘性测量
用探针粘性测试机(tacktoc-2000)测量样品的粘性，即以与上述对粘结和剥离强度测量中基本相同的方式制备的样品的粘性。根据ASTM D2979-71的测试方法，以10±0.1mm/sec的速率和9.79±1.01kPa的接触载荷将干净探针的尖与各个样品接触1.0±0.01秒，然后从样品分离。分离所需的最大力定义为测试片的粘性值。结果列于表1～2中。
拾取成功率测量
25℃下将8”直径的硅晶片(厚度：80μm)压到实施例1～2和对比例1～2得到的样品上10秒钟，并用DFD-650(DISCO)切割至大小为16mm×9mm。随后，使用高压汞灯(发光强度为70W/cm2，ARO8 UV，Aaron)由UV以140mJ/cm2的曝光剂量照射得到的膜2秒钟。使用芯片粘接机(SDB-10M，Sansubg Mechatronics)对放置于硅晶片的中心部分的200个芯片进行拾取实验，测量芯片的拾取成功率。在以毫米单位计的不同撞针行程下测量拾取成功率。
Figure A200810175563D00201
如表1～2中数据所示，可见，在用UV以150mJ/cm2的曝光剂量照射之后，根据本发明的实施方式形成的样品的剥离强度，即实施例1～2的样品的剥离强度在所有的拉伸速率(6、50、300和1,000mm/min)下都小于0.05N/25mm。相反，对比例的样品即对比例1～2样品的剥离强度，在所有的拉伸速率下在UV照射之后高于实施例1～2样品的剥离强度。这些结果表明根据本发明的实施方式的PSA组合物比对比例的PSA组合物在UV照射前后表现出更大的剥离强度差异。
并且，当撞针行程为25mm或更高时，实施例1～2的样品表现出100％的成功率，而在对比例的样品中，针行程高于25mm时观察到拾取遗漏。虽然UV照射后的剥离强度没有与拾取实验结果完全成比例，但是可以解释为在其结果间有相关性。实施例1～2的样品的特征为高速率下的低剥离强度。低速率下实施例1～2的样品的剥离强度与对比例的样品的相当，但是高速率下(300和1,000mm/min.)实施例1～2的样品的剥离强度比对比例1～2剥离强度要低，即显示更好的结果。高速率下测得的剥离强度对于高速率拾取过程特别有效。
需要注意的是，与实施例1～2相比，对比例2的样品表现出很差的剥离强度和拾取成功率结果。由于聚合物中氟基的高含量，对比例2中使用的氟化聚合物的玻璃化温度比较高。所以，UV照射增加了对比例2的样品的粘聚力，所以对比例2的样品与基材的剥离强度在UV照射后没有降低。具体来说，较低速率下对比例2的样品的较高剥离强度使其难以在初始阶段剥离样品。
从上述说明中可明显得知，本发明的实施方式的PSA膜在120～450mJ/cm2的UV曝光剂量范围内具有至少80％光固化效率，并且，即使能量水平在光固化(UV固化)过程中不保持恒定，也能显示高可固化性。
并且，在光固化之前，上述PSA膜具有与被粘物的高粘结强度(≥1.0N/25mm)，例如晶片、用于芯片粘接的粘性膜和环形框架。此外，上述PSA膜在光固化之后具有优异的剥离性质。具体来说，在不同速率(6、50、300和1,000mm/min)下，上述PSA膜与晶片和用于芯片粘接的粘性膜具有大约0.05N/25mm或更低的低剥离强度。所以，上述PSA膜可适用于切割PSA带，该切割PSA带具有用于切割或粘接的粘性膜层。
此处已经公开了本发明的实施方式，虽然使用了具体的术语，但是这些术语应该仅仅解释为其一般的和描述性含义，而不是为了限制的目的。所以，本领域普通技术人员应理解可以不背离本发明的精神和范围在形式和细节上进行各种改变，本发明的精神和范围在权利要求书中限定。

Claims (20)

1、一种可光固化的压敏胶粘剂组合物，包括：
丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；
热固化剂；和
光引发剂。
2、如权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述丙烯酸类PSA粘合剂，所述组合物包括大约0.5至大约10.0重量份的所述热固化剂和大约0.001重量份至大约0.05重量份的所述光引发剂。
3、如权利要求1所述的组合物，其中，所述丙烯酸类PSA粘合剂包括至少一个氟基、至少一个乙烯基、至少一个羟基和至少一个环氧基。
4、如权利要求1所述的组合物，其中，相对于所述丙烯酸类PSA粘合剂的量，所述丙烯酸类PSA粘合剂包括大约2mol％至大约20mol％的至少一个环氧基和大约10mol％至大约25mol％的至少一个乙烯基。
5、如权利要求1所述的组合物，其中，所述丙烯酸类PSA粘合剂具有大约1或更小的酸值。
6、如权利要求1所述的组合物，其中，所述丙烯酸类PSA粘合剂为具有羟基官能团的多羟基化合物与具有异氰酸酯基和乙烯基的单体的反应产物，所述多羟基化合物为丙烯酸类单体、具有至少一个羟基的丙烯酸酯单体、具有至少一个环氧基的丙烯酸酯单体和具有至少一个氟基的丙烯酸酯单体的反应产物。
7、如权利要求6所述的组合物，其中，所述多羟基化合物包括：大约50重量份至大约75重量份的所述丙烯酸类单体、大约15重量份至大约30重量份的具有羟基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约20重量份的具有环氧基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约10重量份的具有氟基的丙烯酸酯单体以及大约0.1重量份至大约0.5重量份的聚合引发剂。
8、如权利要求6所述的组合物，其中，具有异氰酸酯基和乙烯基的单体与所述多羟基化合物中羟基的当量比为大约0.5:1至大约0.9:1。
9、如权利要求6所述的组合物，其中，所述丙烯酸类单体包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸十八烷醇酯中的一种或多种。
10、如权利要求6所述的组合物，其中，所述丙烯酸类单体具有大约-50℃或更低的玻璃化温度。
11、如权利要求6所述的组合物，其中，所述具有至少一个羟基的丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基丙酯和乙烯基己内酰胺中的一种或多种。
12、如权利要求6所述的组合物，其中，所述具有至少一个环氧基的丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯。
13、如权利要求6所述的组合物，其中，所述具有异氰酸酯基和乙烯基的单体包括甲基丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯、α，α-二甲基间异丙烯基苄基异氰酸酯、2-丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯和1，1-二(丙烯酰氧甲基乙基异氰酸酯)中的一种或多种。
14、如权利要求6所述的组合物，其中，所述具有至少一个氟基的单体包括甲基丙烯酸三氟甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸六氟丙酯和丙烯酸十七氟癸酯中的一种或多种。
15、如权利要求1所述的组合物，其中，所述丙烯酸类PSA粘合剂的重均分子量为大约150,000至大约800,000。
16、一种压敏胶粘剂膜，包含干燥的可光固化的PSA组合物，所述PSA组合物包括：
丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；
热固化剂；和
光引发剂。
17、如权利要求16所述的PSA膜，其中，用KS-A-01107(8)测得的、所述PSA膜在光固化之后相对于其粘贴的基材的剥离强度为大约0.05N/25mm或更低。
18、一种形成可光固化的压敏胶粘剂组合物的方法，包括：
形成丙烯酸类PSA粘合剂，所述粘合剂以相对于丙烯酸类PSA粘合剂的总量为大约6mol％～大约30mol％的量包括至少一个氟基；
加入热固化剂；和
加入光引发剂。
19、如权利要求18所述的方法，其中，形成所述丙烯酸类PSA粘合剂的步骤包括将具有羟基官能团的多羟基化合物与具有异氰酸酯基和乙烯基的单体发生反应，所述多羟基化合物是丙烯酸类单体、具有至少一个羟基的丙烯酸酯单体、具有至少一个环氧基的丙烯酸酯单体和具有至少一个氟基的丙烯酸酯单体的反应产物。
20、如权利要求19所述的方法，其中，所述多羟基化合物包括：大约50重量份至大约75重量份的丙烯酸类单体、大约15重量份至大约30重量份的具有羟基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约20重量份的具有环氧基的丙烯酸酯单体、大约2重量份至大约10重量份的具有氟基的丙烯酸酯单体和大约0.1重量份至大约0.5重量份的聚合引发剂。
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