空间位阻与光反应性协同调控UV诱导剥离的丙烯酸压敏胶设计及其在晶圆切割中的应用

为解决传统UV诱导可剥离压敏胶(PSA)中小分子迁移和残留污染问题，研究人员通过异氰酸酯单体接枝策略合成了三种UV响应性丙烯酸PSA。研究发现，单体空间位阻和双键活性协同调控UV剥离性能：AOI基PSA（低双键活性、低空间位阻）实现最优UV诱导剥离（强度降至0.18 N/25 mm），而IDBI基PSA因高反应性导致性能下降。该研究为精密电子制造提供了高性能可剥离PSA的分子设计原则。

　　

论文解读文章

在精密电子制造领域，尤其是半导体晶圆切割过程中，保护晶圆的压敏胶(PSA)面临一个关键挑战：它需要在切割前提供稳固的粘附力，但切割后必须能快速、干净地剥离，避免残留胶粘剂污染敏感的芯片表面。传统UV诱导可剥离PSA技术，如半互穿网络(Semi-IPNs)或互穿网络(IPNs)，常常因小分子迁移和界面残留问题而失败——这些缺陷不仅降低预固化剥离强度，还导致芯片表面残留胶膜，影响产品良率。尽管近年来化学交联增强策略有所改进，但残留污染风险仍未根除。这种瓶颈限制了高精度电子器件的生产效率，亟需一种基于分子层面的创新解决方案。

面对这一难题，吉林化工学院的研究人员开展了突破性研究。他们聚焦于光反应单体的结构设计，通过异氰酸酯接枝技术开发出新型UV诱导可剥离丙烯酸PSA。研究发现，单体空间位阻(steric hindrance)和双键活性(double bond reactivity)的平衡是调控UV剥离性能的核心，其中低双键活性和低空间位阻的单体(AOI)实现了最优性能：UV曝光后剥离强度从18.91 N/25 mm骤降至0.18 N/25 mm，且无残留污染。这一成果不仅揭示了分子结构与性能的定量关系，还为精密电子制造提供了可产业化的PSA设计蓝图。相关论文发表在《European Polymer Journal》上，标志着材料科学在功能性胶粘剂领域的重要进步。

研究人员采用了三个关键技术方法：首先，通过溶液聚合法合成线性丙烯酸共聚物(A-PSA)，作为功能化平台；其次，利用氨酯反应(urethane reaction)将三种光反应单体（AOI、MOI、IDBI）接枝到A-PSA骨架上，形成UV诱导可剥离PSA；最后，通过综合表征（包括FT-IR光谱、¹H NMR核磁共振、凝胶含量分析、分子量测定、接触角测试、热稳定性评估、玻璃化转变温度测量和微观表面形貌观察）系统评价了PSA的性能参数。

研究结果按章节归纳如下：

• Abstract：研究成功合成了三种UV响应性丙烯酸PSA（A-PSA-AOI、A-PSA-MOI、A-PSA-IDBI），通过FT-IR和¹H NMR确认结构。预UV剥离强度分析显示，IDBI因高双键活性和高空间位阻导致强度最低（3.02 N/25 mm），而UV曝光后AOI表现最优（剥离强度降至0.18 N/25 mm），这归因于其平衡的反应性和空间位阻。
• Introduction：回顾了UV固化技术在PSA中的应用现状，指出传统Semi-IPNs和IPNs的局限性（如相分离和小分子迁移），并强调本研究通过化学