【十万个为什么】为什么晶圆划片使用的UV胶带会失粘？

文摘 2024-12-15 23:59 江苏

一、晶圆划片UV胶带的角色与功能

UV胶带是一种在紫外光照射下能发生粘性变化的特殊胶带。在晶圆划片工艺中，它主要承担两大任务：一是固定晶圆，确保在高速、高精度的切割过程中晶圆不会发生位移，从而保证切割的准确性和一致性；二是作为临时载体，将切割后的单个芯片牢牢粘附在膜上，防止它们被切割过程中产生的水流或其他外力冲走。这一特性极大地提高了芯片的收集效率和成品率。

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切割完成后，UV胶带迎来其“使命”的高潮——通过UV光源的照射，胶带中的特殊化学成分发生光化学反应，导致胶带粘性急剧下降，从而便于后续工序中轻松、无损地将芯片从胶带上分离，为后续的封装、测试等环节做准备。

二、UV胶带的构造与性能解析

深入了解UV胶带的构造，对于理解其失粘机制及优化应用至关重要。一般而言，UV胶带由三层结构组成：PET基材层、UV胶层和离型膜层。

PET基材层

作为胶带的基础支撑材料，PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）以其优异的物理强度和耐高温性能著称。它不仅为胶带提供了稳定的结构支撑，还确保了胶带在加工和使用过程中的尺寸稳定性。

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UV胶层

这是胶带的核心部分，也是实现失粘功能的关键所在。UV胶层通常由特定的树脂、光引发剂、增塑剂等多种成分组成，通过精确配比和工艺控制，实现了在高能紫外光下的快速失粘。光引发剂作为催化剂，对紫外光敏感，能够引发树脂分子链的断裂反应，从而改变胶带的粘性。

离型膜层

在胶带生产和使用初期，离型膜层起到保护UV胶层的作用，防止其受到灰尘、油污等污染。使用时，离型膜被剥离，暴露出UV胶层，使其能够紧密贴合晶圆表面，确保切割过程的顺利进行。

三、UV胶带失粘的原理

UV胶带失粘的过程，实际上是一个复杂的物理化学变化过程，其核心在于UV胶中的不饱和键。这些不饱和键，如碳碳双键（C=C），在紫外光的照射下吸收能量，从基态跃迁至高能激发态。这一过程中，分子内部的结构和能量状态发生显著变化，导致原本稳定的分子链发生断裂或重排，进而影响到分子间的相互作用力，如范德华力、氢键等。这些相互作用力的减弱，直接导致了胶带粘接力的大幅下降，即“失粘”现象的发生。

值得注意的是，UV胶带的失粘并非一蹴而就，而是随着紫外光照射时间的延长和强度的增加，逐渐从表面向内部深入的一个过程。这种逐步的失粘特性，为晶圆划片后的芯片分离提供了理想的操作窗口，既保证了分离效率，又避免了因过度失粘而导致的芯片脱落或损坏。

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