半導體產業用UV膠帶
紫外線可硬化膠帶（UV膠帶；UV Tape）是感壓膠帶的一種，其結構如圖一所示，主要在基材上塗佈一層黏著劑所構成。其所使用的基材為塑膠薄膜，常見的基材有PO(Polyolefin)、PVC和PET等；而黏著劑為UV可硬化型的感壓黏著劑，該黏著劑具有高黏著力，但經由紫外線照射後，其中的高分子鏈會形成三維網狀結構硬化，進而使得黏著力急劇下降，能夠方便、清潔地剝除。
UV膠帶可以應用於晶圓研磨和切割、陶瓷材料被動元件及LED散熱基板陶瓷片切割製程、玻璃基板研磨和切割等之加工程序，使矽晶圓等元件於研磨、切割的過程中不脫落、飛散，並且在加工結束後經UV曝光，膠帶能輕易自加工物件上剝除；或者在半導體(Semiconductor)晶片的製造、存儲和運輸期間，UV膠帶可以暫時保護晶片表面免於刮傷和損壞。UV膠帶在半導體構裝應用主要可分為晶圓研磨(Back Grinding)與晶圓切割(Dicing)用兩大類，其應用製程如圖二所示。
圖二、UV膠帶應用於晶圓減薄及切割製程
晶圓切割時，黏晶切割膠帶可以固定並保護晶圓，隨後經UV曝光降低黏著劑層的黏著力，在晶粒取出時，晶粒和黏晶接著劑層一起從UV膠帶的黏著劑層剝離，晶粒可以直接與基板上導線架的焊墊連接，應用製程如圖五。黏晶切割膠帶是將黏晶材料塗成薄膜再層積在切割膠帶上，厚度均一，而且可以簡化製程，提高可靠度。
圖五、黏晶切割膠帶製程示意圖
UV膠帶市場資訊
半導體和電子業朝向微小化、精細化，同時薄型化的趨勢發展，加上輕量薄型和功能強大的電子產品，如智慧型手機和平板電腦的需求不斷增長，是UV膠帶市場成長的主要關鍵。根據FMI(Future Market Insights)2015年UV膠帶市場分析報告，2016~2020年UV膠帶市場的年複合成長率超過9%以上，2020年全球UV膠帶市場的產值預計將達到4.38億美元。Grand View Research市調公司更預測2025年全球UV膠帶市場將達到6.772億美元。
以應用類別分，目前全球UV膠帶市場（圖六）需求以切割為主，每年的市場需求達1,500萬平方公尺，每年以約10萬平方公尺的幅度在增加；2020年UV膠帶在晶圓切割應用的市場產值預估為2.078億美元。而在半導體封裝輕薄要求下，晶圓研磨減薄的比重增加，對於晶圓研磨膠帶(Back Grinding Tape; BG Tape)的需求增加，2014年全球晶圓研磨膠帶的市場需求約1,032萬平方公尺，未來每年約增加40萬平方公尺，2015年晶圓研磨用UV膠帶占UV膠帶市場產值40%以上，年均複合成長率9.2%，預估2020年市場產值將達到2.05億美元。其他應用的市場產值年均複合成長率13.4%，到2020年預估市場產值為2,510萬美元。
目前UV膠帶供應商多為日本業者，如三井化學東賽璐(Mitsui Chemicals Tohcello)、LINTEC、日東電工(Nitto Denko)、古河(Furukawa Electric)、住友培科(Sumitomo Bakelite)等。韓國等其他國家雖有廠商也推出相關產品，但市占率不高。五大日商市占率近七成，如圖七(a)所示，目前晶圓研磨膠帶以三井化學東賽璐的市占率最高，達36.9%，其次依序為…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：陳素梅 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」366期，更多資料請見下方附檔。