CN114854320A

CN114854320A - 一种芯片保护膜及其制备方法、芯片

Info

Publication number: CN114854320A
Application number: CN202210784970.XA
Authority: CN
Inventors: 伍得; 廖述杭; 张柳; 苏峻兴
Original assignee: Wuhan Sanxuan Technology Co ltd
Current assignee: Wuhan Sanxuan Technology Co ltd
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2042-07-06
Also published as: WO2024007649A1; CN114854320B

Abstract

本发明提供了一种芯片保护膜及其制备方法、芯片，属于电子芯片保护薄膜技术领域，所述芯片保护膜包括第一保护层，以及位于所述第一保护层表面的第二保护层；所述第一保护层，附着于芯片基材的表面；所述第二保护层，以质量分数计，包括以下组分：丙烯酸酯类化合物90~97%；含氟化合物0.1~5%；第二助剂。本发明提供的芯片保护膜具有附着力高、摩擦系数小、硬度高和耐刮擦性佳等特点，有效解决了现有芯片保护膜存在不耐刮擦的技术问题。

Description

一种芯片保护膜及其制备方法、芯片

技术领域

本申请涉及电子芯片保护薄膜技术领域，尤其涉及一种芯片保护膜及其制备方法、芯片。

背景技术

为保证电子芯片具有一定强度及便于标识，需在表面带电路的芯片背面粘合一层薄膜，该薄膜起到保护电子芯片和用于电子芯片型号、商标的标注的作用。但现有芯片保护膜存在不耐刮擦的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种芯片保护膜及其制备方法、芯片，以解决现有芯片保护膜存在不耐刮擦的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种芯片保护膜，所述芯片保护膜包括第一保护层，以及位于所述第一保护层表面的第二保护层；

所述第一保护层，附着于芯片基材的表面；

所述第二保护层，以质量分数计，包括以下组分：

丙烯酸酯类化合物90~97%；含氟化合物0.1~5%；第二助剂。

进一步地，所述丙烯酸酯类化合物包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯树脂中的至少一种。

进一步地，所述含氟化合物包括六氟丙烯改性的含氟化合物、六氟丙烯低聚物和聚氧乙烯醚改性六氟丙烯中的至少一种。

进一步地，所述第一保护层的厚度为20000 nm~50000 nm，所述第二保护层的厚度为100 nm~500 nm。

进一步地，所述第二助剂包括引发剂和第二着色剂。

进一步地，以质量分数计，所述第一保护层包括以下组分：

环氧树脂35~40%；固化剂22~28%；二氧化硅30~40%；第一助剂。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的复配物；所述固化剂包括萘酚类固化剂。

进一步地，所述第一助剂包括固化促进剂和第一着色剂。

第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的芯片保护膜的制备方法，所述制备方法包括：

涂覆第一保护层；

在所述第一保护层的表面涂覆第二保护层，后固化，得到芯片保护膜。

第三方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括芯片基材和附着于所述芯片基材的至少部分表面上的保护膜，所述保护膜为第一方面所述的芯片保护膜。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供了一种芯片保护膜，该芯片保护膜包括附着于芯片基材的表面的第一保护层以及位于所述第一保护层表面的第二保护层。第二保护层是由含氟化合物对丙烯酸酯类化合物进行改性所形成，一方面，降低了第二保护层表面具有更低的表面能，使其表面对其它分子的吸引力很小且更光滑，故具有非常小的摩擦系数；另一方面，由于氟原子的引入，分子间作用力增强，使聚合物的硬度更高。因此，硬度越高且摩擦系数越小，就越利于芯片保护膜耐刮擦性的提高。同时，第一保护层与芯片基材表面附着力高，进一步提高了芯片保护膜耐刮擦性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种芯片保护膜的制备方法的流程示意图；

图2为本申请实施例1提供的一种芯片保护膜的断面SEM图；

图3为本申请对比例1提供的一种芯片保护膜的断面SEM图。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

为保证电子芯片具有一定强度及便于标识，需在表面带电路的芯片背面粘合一层薄膜，该薄膜起到保护电子芯片和可将电子芯片型号、商标标注(激光雕刻）于薄膜上的作用。但现有芯片保护膜存在不耐刮擦的问题。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

所述第一保护层，附着于芯片基材的表面；

所述第二保护层，以质量分数计，包括以下组分：

丙烯酸酯类化合物90~97%；含氟化合物0.1~5%；第二助剂。

本申请中，在一些具体实施例中，以质量分数计，在所述第二保护层中，所述第二助剂的含量与除所述第二助剂之外组分的含量之和为100%。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述丙烯酸酯类化合物包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯树脂中的至少一种。

本申请中，以双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯树脂等丙烯酸酯类化合物作为第二保护层的基材，作用是提供一快速的UV固化成膜剂及高硬度、高光泽特性。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述含氟化合物包括六氟丙烯改性的含氟化合物、六氟丙烯低聚物和聚氧乙烯醚改性六氟丙烯中的至少一种。

本申请中，如六氟丙烯改性的含氟化合物等含氟化合物的引入，使得膜表面更平滑；许多材料都不能黏附在其表面，从而使其表面极端的惰性，由于其表面对其它分子的吸引力很小，故具有非常小的摩擦系数。且由于氟原子的引入，分子间作用力增强，使聚合物更硬。而硬度越高，摩擦系数越小，就越利于芯片保护膜耐刮擦性的提高。在一些具体的实施例中，含氟化合物可选自如日本Neos公司生产，型号为602A以及601AD等中的一种或两种以上的市售产品。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一保护层的厚度为20000 nm~50000nm，所述第二保护层的厚度为100 nm~500 nm。

本申请中，控制第一保护层的厚度为20000 nm~50000 nm，所述第二保护层的厚度为100 nm~500 nm的作用是提供必需机械强度以达到保护芯片功效, 避免晶圆切割成芯片时崩裂或破损。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第二助剂包括引发剂和第二着色剂。

本申请中，为了实际的需要，可适应性地加入引发剂和第二着色剂。引发剂的作用是用于引发丙烯酸酯类化合物和含氟化合物的聚合反应，实现氟元素的引入以及丙烯酸酯类化合物的改性；引发剂包括阳离子型引发剂、自由基型光引发剂等，优选为自由基型光引发剂。第二着色剂的作用是赋予和改善保护膜的色泽；优选为炭黑。

作为本发明实施例的一种实施方式，以质量分数计，所述第一保护层包括以下组分：

环氧树脂35~40%；固化剂22~28%；二氧化硅30~40%；第一助剂。

本申请中，第一保护层与芯片基材表面附着力高，进一步提高了芯片保护膜耐刮擦性和硬度。本例中，二氧化硅优选为球形二氧化硅(D50粒径:0.6um)。

本申请中，在一些具体实施例中，以质量分数计，在所述第一保护层中，所述第一助剂的含量与除所述第一助剂之外组分的含量之和为100%。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的复配物；所述固化剂包括萘酚类固化剂。

本申请中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的复配物，双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的质量配比优选为（21~26）:（10~14）；更佳地，双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的质量配比为25:12。在一些具体实施例中，双酚A环氧树脂的环氧当量210-250g/eq.，可选自如络合化学有限公司生产，牌号EPLC-818S等市售产品; 双酚F环氧树脂的环氧当量160-190g/eq.，可选自如南亚塑料公司生产，牌号NPEF-170等市售产品。

本申请中，萘酚类固化剂的OH当量100-120g/eq.。在一些具体实施例中，萘酚类固化剂可选自如肯美特材料科技股份有限公司，牌号SN-395等市售产品。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一助剂包括固化促进剂和第一着色剂。

本申请中，为了实际需要及促进第一保护层的形成，可适应性地加入固化促进剂和第一着色剂。在一些具体实施例中，固化促进剂可选自如三苯基膦等磷类固化促进剂；第一着色剂可选自如炭黑等。

第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面所述的芯片保护膜的制备方法，如图1所示，所述制备方法包括：

涂覆第一保护层；

本申请中，上述固化的工艺参数优选为：140~160℃，固化0.5~2小时；更优选为，150℃温度下固化1小时。在一些具体实施例中，可将第一保护层和第二保护层事先涂覆完成，并借助PET重离型膜和轻离膜将其转移至芯片表面，再进行固化，在芯片表面得到芯片保护膜，具体过程为：在PET重离型膜上先涂第二保护层再涂第一保护层，最后覆盖上轻离膜。使用时撕开轻离膜，转贴到芯片背面上，贴好后撕下重离膜，固化，在芯片表面得到芯片保护膜。

本申请中，上述“涂覆”的方式可采用常规方法，如涂刷法、喷涂法、浸涂法、电泳涂装法和其他合适的涂覆方式，按照常规工艺步骤操作，本申请文件不作重复赘述。第一保护层的厚度优选为20000 nm~50000 nm，第二保护层的厚度优选为100 nm~500 nm。

本申请实施例提供的芯片，由于表面含有第一方面所述的芯片保护膜，具有优异的耐刮擦性能，可满足实际中使用需求。

本申请中，芯片基材是指芯片本体，可为常规市售产品或采用现有工艺制备得到，本申请文件对芯片的种类并不作具体限制。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。

实施例1-6及对比例1提供了一种芯片保护膜，各例中组分含量如表1所示。其中，双酚A环氧树脂采用络合化学有限公司生产，牌号EPLC-818S；萘酚类固化剂采用肯美特材料科技股份有限公司，牌号SN-395；双酚F环氧树脂采用南亚塑料公司生产，牌号NPEF-170。

；光聚合引发剂采用巴斯夫化学公司生产, 牌号IRGACURE 754；含氟化合物采用日本Neos公司的602A以及601AD。

表1 各例中组分含量

实施例1-6提供的芯片保护膜的制备方法，具体包括以下步骤：

在PET重离型膜上先涂第二保护层再涂第一保护层，最后覆盖上轻离膜；使用时撕开轻离膜，转贴到芯片背面上，贴好后撕下重离膜，在150℃下固化1h，在芯片表面得到芯片保护膜。

对比例提供的芯片保护膜的制备方法，具体包括以下步骤：

在PET重离型膜上涂第一保护层，后覆盖上轻离膜；使用时撕开轻离膜，转贴到芯片背面上，贴好后撕下重离膜，在150℃下固化1h，在芯片表面得到芯片保护膜。

测试例

本例对实施例1-6及对比例1提供的芯片保护膜进行性能测试，测试结果如表2所示。

测试方法及测试标准：

邵氏硬度：取实施例1-6及对比例1中150℃固化1小时所得芯片保护膜样品，制备1mm厚度的测试样品，用邵氏硬度计测试固化后样条硬度。

PCT百格附着力等级（参考标准：ASTM D3359-97）：将一片10cm*10cm的40um厚度的膜片转帖在硅片上，150℃固化1小时，经过高压锅PCT 168小时高压高温高湿可靠性测试(120oC/100%RH/2atm)，然后拿百格刀以均匀的压力划割，百格测试膜不脱落。

铅笔硬度测试：将一片10cm*10cm的40um厚度的膜片转帖在硅片上，150℃固化1小时后所得芯片保护膜，用铅笔硬度测试仪，在45°角度、1000g负载下测试铅笔硬度。

刮擦测试：将一片10cm*10cm的40um厚度的膜片转帖在硅片上，150℃固化1小时后所得芯片保护膜，用刮擦测试仪，在施加500g力下往返耐摩擦测试100次。

摩擦系数(参考标准：ISO 8295): 将一片10cm*10cm的40um厚度的膜片转帖在硅片上，150℃固化1小时后所得芯片保护膜，将试验表面以平面接触方式放在一起，并均匀施加接触压力。记录初始滑动所需的力（静摩擦力）和两表面间相对滑动的力（动摩擦力）。

表2 各例性能测试结果

本例还采用用10kV、BSE探头对实施例1和对比例1中芯片表面进行拍摄，所得结果如图2（实施例1拍摄所得）和图3（对比例1拍摄所得）所示。由图2和图3可知，实施例1发现有将近300 nm厚度的分层（即图2中上下箭头所指处），对比例1未发现有明显的分层。

综上所述，本发明提供的芯片保护膜具有附着力高、摩擦系数小、硬度高和耐刮擦性佳等特点，有效解决了现有芯片保护膜存在不耐刮擦的技术问题。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种芯片保护膜，其特征在于，所述芯片保护膜包括第一保护层，以及位于所述第一保护层表面的第二保护层；

所述第一保护层，附着于芯片基材的表面；

所述第二保护层，以质量分数计，包括以下组分：

丙烯酸酯类化合物90~97%；含氟化合物0.1~5%；第二助剂。

2.根据权利要求1所述的芯片保护膜，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六甲基丙烯酸酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的芯片保护膜，其特征在于，所述含氟化合物包括六氟丙烯改性的含氟化合物、六氟丙烯低聚物和聚氧乙烯醚改性六氟丙烯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的芯片保护膜，其特征在于，所述第一保护层的厚度为20000 nm~50000 nm，所述第二保护层的厚度为100 nm~500 nm。

5.根据权利要求1所述的芯片保护膜，其特征在于，所述第二助剂包括引发剂和第二着色剂。

6.根据权利要求1~5任一项所述的芯片保护膜，其特征在于，以质量分数计，所述第一保护层包括以下组分：

环氧树脂35~40%；固化剂22~28%；二氧化硅30~40%；第一助剂。

7.根据权利要求6所述的芯片保护膜，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂的复配物；所述固化剂包括萘酚类固化剂。

8.根据权利要求6所述的芯片保护膜，其特征在于，所述第一助剂包括固化促进剂和第一着色剂。

9.一种权利要求1~8任一项所述的芯片保护膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

涂覆第一保护层；

10.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括芯片基材和附着于所述芯片基材的至少部分表面上的保护膜，所述保护膜为权利要求1~8任一项所述的芯片保护膜。