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雷射切割保護劑

型號 : LCP12-1

洗威TM雷射切割保護劑LCP12-1應用於LED wafer雷射切割保護測試報告

  1. LCP-9雷射切割保護液形成的薄膜,在塗佈均勻上、耐烘烤、水洗容易去除上,已初步符合客戶需求。經雷射切割測試後,發現雷射造成的餘熱會使薄膜焦化。(如下圖)。而焦化的地方不容易以清水去除,Coating液會殘留於切割道, BCB及bump上

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    一轉1500rpm, 二轉2000rpm

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    一轉1000rpm, 二轉1200rpm

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    一轉400rpm, 二轉600rpm

    隨著轉數降低,薄膜厚度增加,焦化現象會改善。

    將Coating後的薄膜,預先使用烤箱烘烤5分鐘結果如下
    (因客戶的烘箱在50℃無法穩定,溫度會再55~65℃飄動,目前客戶量產的coating液也是使用70℃烘烤10 min)

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    一轉1500rpm, 二轉2000rpm+bake

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    一轉1000rpm, 二轉1200rpm+bake

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    一轉400rpm, 二轉600rpm+bake

    將coating薄膜以55~65℃烘烤,對焦化現象及coating液殘留改善並沒有明顯的幫助。

  2. 修改配方開發LCP-10。降低界面活性劑的分子量,避免焦化產生。(LCP-10)形成的焦化現象已有效改進,但是仍然需要再改善。(低轉速(高膜厚) 比低膜厚佳,但仍有殘留。) LCP10比LCP09,在抗焦化部分,改善了很多。

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  3. 開發進度六。再降低界面活性劑的分子量,避免焦化產生。(LCP-11) 高轉速下,殘留狀況比LCP10多。而低轉速測試,(LCP-11)已無焦化現象,但是切割道兩側出現些微融渣(參考下圖)。代表當界面活性劑的分子量太低,形成的薄膜可能保護力不足。

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  4. 在低轉速下有較好結果。低轉速下,厚度增加,代表相同的能量讓更多的介面活性劑分攤承受。可以避免少量的分子獨自承受高劑量的雷射能量,而超過分子的臨界值而劣化焦化。 增加黏度應該會有幫助。因此將調升雷射切割保護劑的黏度。以雷射切割保護劑LCP10與LCP11為基礎,調升其的介面活性劑含量,提升保護劑黏度,做成LCP10plus與LCP11plus。再進行測試。

  5. 雷射切割保護劑LCP10plus測試結果:低轉速與中轉速下形成融渣,代表形成的薄膜可能保護力不足。(是否因膜太厚,低分子量的界面活性劑因濃縮作用,導致成膜結構堅牢度不足?但因膜厚足夠,所以保護膜未因雷射而焦化失去水解能力,所以皆沒有保護膜殘留。如果將保護膜適當烘烤,如40℃烤乾10分鐘後,再雷射切割,是否會提升保護膜堅牢度?如果上膜後,在室溫下放置陰乾1~5小時,再雷射切割,是否會提升保護膜堅牢度?)

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    LCP10plus 低轉速(400rpm+600rpm)

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    LCP10plus 中轉速(1000rpm+1200rpm)

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    高轉速下無融渣,但是有少量的膜殘留。代表形成的薄膜可能因雷射加熱而焦化,失去親水性官能基而無法以清水完全去除。(LCP10plus高轉速下與LCP10低轉速下測試結果類似,是否代表兩者的膜厚相近?如果在中轉速(1000rpm+1200rpm)與高轉速(1500rpm+2000rpm)之間,找一個中間值(如1300rpm+1500rpm)再進行測試,是否可以找出一個適當的膜厚,剛好足以保護,又不至於因雷射讓薄膜焦化?

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    LCP10plus 高轉速(1500rpm+2000rpm)

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  6. 雷射切割保護劑LCP11plus測試結果:低轉速、中轉速與高轉速下皆形成融渣,代表所選用的界面活性劑分子量皆太低,形成的薄膜保護力不足。

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    LCP11plus 低轉速(400rpm+600rpm)

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    LCP11plus 中轉速(1000rpm+1200rpm)

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    LCP11plus 高轉速(1500rpm+2000rpm)

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  7. 以雷射切割保護劑LCP10plus為基礎,調整配方:
    為了減少雷射對保護膜造成燒焦,從編號LCP10開始,將其中添加的一支介面活性劑的分子量下修,這樣的目的是讓熔點降低到分子焦化溫度以下,使的雷射的餘熱只能融解它,不能焦化它。 此介面活性劑添加在LCP11plus量更多一些,所以發現到結果是不會焦化,但是保護力不足。

    所以在LCP12 & LCP12plus中,將此介面活性劑的分子量再往上修正一些。 而LCP12plus中添加的介面活性劑,又修正將親水性官能基的比例增加。 目的是希望這些親水性官能基能多捕捉一些水分子,在保護膜受到雷射的餘熱攻擊時,能釋放出來。減少能量對介面活性劑分子結構上的傷害,以避免焦化。 因為一旦焦化,即意味著介面活性劑的分子結構已經遭受到不可預期的改變, 水溶性就會受到傷害,從而導致殘留。

    結果如下
    LCP12雷射保護膜雷射切割後測試結果:

    300,300 rpm 400,~600 rpm 800,~1000 rpm
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    LCP12-1雷射保護膜雷射切割後測試結果:

    300,300 rpm 400,~600 rpm 800,~1000 rpm
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    其中LCP12-1在轉速300,300 rpm下IC無coating殘留,但切割道有些微髒污

  8. 建議與討論:

    8.1 在兼顧保護效力及清水即能輕易洗去的要求下,客戶反映LCP12-1在轉速300,300 rpm操作形成的保護膜,已能符合期待。
    8.2 若客戶能提高清洗溫度或搭配微塵清洗劑PTC13或PTC17plus清洗,LCP10與LCP12皆可使用。