CN107877270A - 一种用于介质基片片内均匀减薄的方法 - Google Patents

一种用于介质基片片内均匀减薄的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于介质基片片内均匀减薄的方法，步骤101：预先在基片待减薄面上粘贴感光胶膜；步骤102：用粘接剂石蜡将含有基片的临时键合体粘贴到载体上，采用重力方式进行加压粘片；步骤103：将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，然后将感光胶膜和基片脱离；步骤104：通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理；步骤105：物理或化学方法进行基片抛光；步骤106：基片同载体分离及后续处理。采用上述方案，适用性强，适用于99.6％的Al2O3陶瓷、蓝宝石、99.8％的氮化铝陶瓷、熔融石英、Si基片等材料介质基片的减薄和抛光。

Description

一种用于介质基片片内均匀减薄的方法
技术领域
本发明属于介质基片技术领域，尤其涉及的是一种用于介质基片片内均匀减薄的方法。
背景技术
超薄基片电路产品片的制造方法一直在微波毫米波与太赫兹电路制造领域受到人们重点关注，成为相关制造业需要重点解决的课题。介质基片减薄抛光的常规工艺方法为：用粘接剂将待减薄抛光基片和载体结合在一起；采用重力或真空等方式进行加压粘片；通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理；物理或化学方法进行基片抛光；基片同载体分离；后续处理等。
采用常规方法减薄和抛光介质基片，存在以下问题：用粘接剂将待减薄抛光基片和载体粘接结合时，粘接剂会向上溢出至基片表面尤其是边缘部分，固化后难以去除，去除过程可能会影响起粘接作用的粘接剂的可靠性。上述问题会造成整片范围内粘接剂厚度不均以及基片待减薄面的状态不同，进而影响基片片内减薄的均匀性，对产品的性能产生不利的影响。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于介质基片片内均匀减薄的方法。
本发明的技术方案如下：
一种用于介质基片片内均匀减薄的方法，包括以下步骤：
步骤101：预先在基片待减薄面上粘贴感光胶膜；
步骤102：用粘接剂石蜡将含有基片的临时键合体粘贴到载体上，采用重力方式进行加压粘片；
步骤103：将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，然后将感光胶膜和基片脱离；
步骤104：通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理；
步骤105：物理或化学方法进行基片抛光；
步骤106：基片同载体分离及后续处理。
所述步骤101中，所述的介质基片材料为为99.6％的Al2O3陶瓷或蓝宝石或99.8％的氮化铝陶瓷或熔融石英或Si基片。
所述步骤101中，所述的感光胶膜要求解胶后基片表面无胶残留，为基片用常规支撑载体如UV膜、蓝膜、钢化膜的任意一种。
所述步骤102中，所述的粘接剂石蜡的厚度为5-10μm。
所述步骤104中，所述的通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理，其方法是：先对基片和固化后的粘接剂的总厚度进行整片范围内的测量，然后根据测量结果判定是否修正或返工，再通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄。
所述步骤105中，所述的物理方法抛光是采用粒径≤0.75μm的氧化铈抛光粉和聚氨酯抛光垫进行的。
所述步骤106中，所述的基片同载体分离采用将基片同载体放入石蜡的溶解剂中进行超声处理的方法。
所述步骤106中，所述的后续处理包括基片表面杂质去除和退火。
采用上述方案，具备以下优点：
1、先用感光胶膜在基片待减薄面上进行粘接保护，减薄操作前再将感光胶膜取下，用“牺牲层法”有效避免了待减薄抛光介质基片和载体粘接结合时粘接剂向上溢出到基片待减薄抛光表面的可能性，从源头上最大限度地提供了基片片内减薄前的均匀性。
2、本方法粘片施加的压力可选范围宽，可大幅提高粘接的可靠性，有利于避免减薄过程中出现脱片、裂片等问题。
3、本方法适用性强，适用于99.6％的Al2O3陶瓷、蓝宝石、99.8％的氮化铝陶瓷、熔融石英、Si基片等材料介质基片的减薄和抛光。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2a至图2f分别为本发明方法的工艺步骤图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明的目的是提供一种用于介质基片片内均匀减薄的方法，本发明的目的是这样实现的：
步骤101：预先在基片待减薄面上粘贴感光胶膜；
步骤102：用粘接剂石蜡将含有基片的临时键合体粘贴到载体上，采用重力方式进行加压粘片；
步骤103：将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，然后将感光胶膜和基片脱离；
步骤104：通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理；
步骤105：物理或化学方法进行基片抛光；
步骤106：基片同载体分离及后续处理。
其中，步骤101所述的介质基片材料为可为99.6％的Al2O3陶瓷或蓝宝石或99.8％的氮化铝陶瓷或熔融石英或Si基片；
步骤101所述的感光胶膜要求解胶后基片表面无胶残留，为基片用常规支撑载体如UV膜、蓝膜、钢化膜的任意一种。
步骤102所述的粘接剂石蜡的厚度为5-10μm。
步骤104所述的通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理，其方法是：先对基片和固化后的粘接剂的总厚度进行整片范围内的测量，然后根据测量结果判定是否修正或返工，再通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄。
步骤105所述的物理方法抛光是采用粒径≤0.75μm的氧化铈抛光粉和聚氨酯抛光垫进行的。
步骤106所述的基片同载体分离主要采用将基片同载体放入石蜡的溶解剂中进行室温超声处理的方法；
步骤106所述的后续处理主要包括基片表面杂质去除和退火。
如图1所示，图1为本发明提供的一种用于介质基片片内均匀减薄的方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤1，预先在基片待减薄面上粘贴感光胶膜。
选取待减薄抛光的介质基片401(如：1in×1in的石英基片，厚度为0.127mm，双面抛光)，将介质基片401清洗干净(保证基片上不残存颗粒等杂质及污渍)，将其待减薄面粘附到感光胶膜402(如：蓝膜)上，如图2a所示，并把结合面的气泡赶出，尤其是四周边缘部分需要完全粘附，最后切割蓝膜形状和介质基片形状一致。
步骤2，用粘接剂石蜡将含有基片的临时键合体粘贴到载体上，采用重力方式进行加压粘片。
载体404为圆盘状，将其表面清洗干净(保证面上不残存颗粒等杂质及污渍)，放置在控温加热平台上，加热至65℃～80℃(例如70℃、75℃)，后在其中心区域均匀涂覆塑性石蜡403(塑性石蜡熔点为65℃，固体状态柔软，弹性很好)，涂覆的面积为待减薄抛光介质基片的3/4左右，厚度为10-15μm，如图2b所示；将介质基片和感光胶膜组成的临时键合体的介质基片面正对已熔化的石蜡进行贴合粘附，粘附过程不断挤压、碾压等，使结合面的气泡完全排出，然后将载体从加热平台上取下来，并在感光胶膜上表面压上玻璃板405，再在玻璃板上面压上足够重(压力范围很宽，根据不同介质基片的承载能力，越重越好)的重物406，如图2c所示，施压至载体等冷却至室温。
步骤3，将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，然后将感光胶膜和基片脱离。
将施压重物406和玻璃板405依次取下来，后将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，处理方式为：对于靠近基片及感光胶膜的溢蜡，用手术刀进行刮除，对于远离基片的溢蜡，用蘸有丙酮的棉花球进行擦拭去除；去蜡结束后，将感光胶膜进行曝光处理，去除其粘性，从基片上脱离下来，并保证无胶残余，如图2d所示。
步骤4，通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理。
先将步骤3处理后的基片和固化后的粘接剂的总厚度进行整片范围内的测量，根据测量结果判定是否修正或返工，保证总厚度的均匀性≤±2μm，然后将载体嵌入减薄夹具中，并放置到研磨盘上，进行研磨减薄，研磨粉采用不同粒度的刚玉粉(粒度分别为W40、W28、W14、W7)，研磨转速为20-40rpm(如30rpm)，实时测量，研磨减薄至需要厚度(如30μm、50μm)，如图2e所示。
步骤5，物理或化学方法进行基片抛光。
采用物理方法进行抛光，抛光粉选用粒径为0.75μm的氧化铈抛光粉，抛光垫选用聚氨酯抛光垫，一般情况下，抛光转速为20-30rpm(如25rpm)时，抛光30min即可达到表面粗糙度≤10nm。
步骤6，基片同载体分离及后续处理。
将减薄抛光完成后的组合体放入石蜡的溶解剂中进行室温超声处理10-30min(如25min)，石蜡完全溶解后即可实现基片同载体的分离，如图2f所示；将基片取出，放入乘有丙酮的烧杯中，室温超声处理10-30min(如20min)，进一步去除残余石蜡；接下来去除表面污染，将基片放入到40％HNO3、10％H2O2、50％去离子水组成的溶液中，水浴温度60℃下浸泡48h；最后对基片进行退火处理，去除应力缓解翘曲等，退火温度为350-500℃(如400℃)，时间为3-5h(如3h)。
综上所述，本发明的一种用于介质基片片内均匀减薄的方法，具备以下优点：
1、先用感光胶膜在基片待减薄面上进行粘接保护，减薄操作前再将感光胶膜取下，用“牺牲层法”有效避免了待减薄抛光介质基片和载体粘接结合时粘接剂向上溢出到基片待减薄抛光表面的可能性，从源头上最大限度地提供了基片片内减薄前的均匀性。
2、本方法粘片施加的压力可选范围宽，可大幅提高粘接的可靠性，有利于避免减薄过程中出现脱片、裂片等问题。
3、本方法适用性强，适用于99.6％的Al2O3陶瓷、蓝宝石、99.8％的氮化铝陶瓷、熔融石英、Si基片等材料介质基片的减薄和抛光。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于介质基片片内均匀减薄的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤101：预先在基片待减薄面上粘贴感光胶膜；
步骤102：用粘接剂石蜡将含有基片的临时键合体粘贴到载体上，采用重力方式进行加压粘片；
步骤103：将基片周边的溢蜡、杂质等处理干净，然后将感光胶膜和基片脱离；
步骤104：通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理；
步骤105：物理或化学方法进行基片抛光；
步骤106：基片同载体分离及后续处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤101中，所述的介质基片材料为为99.6％的Al2O3陶瓷或蓝宝石或99.8％的氮化铝陶瓷或熔融石英或Si基片。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤101中，所述的感光胶膜要求解胶后基片表面无胶残留，为基片用常规支撑载体如UV膜、蓝膜、钢化膜的任意一种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤102中，所述的粘接剂石蜡的厚度为5-10μm。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤104中，所述的通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄处理，其方法是：先对基片和固化后的粘接剂的总厚度进行整片范围内的测量，然后根据测量结果判定是否修正或返工，再通过减薄处理装置对粘接后的基片进行减薄。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤105中，所述的物理方法抛光是采用粒径≤0.75μm的氧化铈抛光粉和聚氨酯抛光垫进行的。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤106中，所述的基片同载体分离采用将基片同载体放入石蜡的溶解剂中进行超声处理的方法。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤106中，所述的后续处理包括基片表面杂质去除和退火。
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