CN113097051A - 传感器芯体元件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传感器芯体元件的制备方法。传感器芯体元件的制备方法包括步骤：提供一敏感弹性体，敏感弹性体包括弹性基体及制作于弹性基体上的敏感电路；对敏感弹性体进行均胶、曝光、显影、竖膜、蚀刻等处理，以得到传感器芯体；对传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在传感器芯体表面形成保护膜；利用二价酸酯溶剂去除传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于光刻胶上的二氧化硅，以得到芯体元件；对芯体元件进行清洗处理；对清洗后的芯体元件进行烘干处理。上述方法的使用，在芯体元件的制备过程中可避免使用剧毒且环境极不友好的氢氟酸、氟化氨，降低了在芯体元件加工过程中对人体健康及生态环境所造成的伤害，使得传感器芯体元件的制备更为安全。
Description
技术领域
本发明涉及传感器制造技术领域，特别是涉及一种传感器芯体元件的制备方法。
背景技术
传感器作为一种常用的检测装置，在各行各业得到广泛地应用。随着经济技术的发展，人们对传感器的加工提出了更高的要求，例如使用灵敏度更高、加工过程更为环保等。传感器芯体元件作为传感器加工的重要步骤，传感器芯体元件的制备过程需要用氢氟酸湿法蚀刻焊盘位，由于氢氟酸有剧毒及极强的腐蚀性，从而使得传统的传感器芯体元件的制备方法极不环保，对人体及环境的伤害都很大。
发明内容
基于此，有必要针对传统的传感器芯体元件的制备方法存在对人体和环境伤害较大的问题，提供一种更为安全的传感器芯体元件的制备方法。
一种传感器芯体元件的制备方法，包括步骤：
提供一敏感弹性体，所述敏感弹性体包括弹性基体及制作于所述弹性基体上的敏感电路；
对所述敏感弹性体进行均胶、曝光、显影、竖膜处理，以得到传感器芯体；
对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜；
利用二价酸酯溶剂去除所述传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于所述光刻胶上的二氧化硅，以得到芯体元件；
对所述芯体元件进行清洗处理；
对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理。
在其中一些实施例中，对所述敏感弹性体进行均胶处理的步骤之前，还包括步骤：
在线性酚醛树脂正性光刻胶中混合辅助树脂，以得到光刻胶；所述辅助树脂的质量百分比含量为1％至3.5％；
其中，所述辅助树脂的使用性能在前烘、后烘、竖膜及显影时不受影响。
在其中一些实施例中，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜的步骤为：
在150摄氏度至200摄氏度的环境温度下，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，使得所述辅助树脂膨胀鼓包。
在其中一些实施例中，所述辅助树脂的膨胀系数为200％至250％。
在其中一些实施例中，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜的步骤为：
利用真空镀膜机对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜。
在其中一些实施例中，利用二价酸酯溶剂去除所述传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于所述光刻胶上的二氧化硅的步骤为：
将所述传感器芯体置于浸泡容器内的所述二价酸酯溶剂内进行浸泡，并搅拌或晃动所述二价酸酯溶剂。
在其中一些实施例中，对所述芯体元件进行清洗处理的步骤，包括：
利用无水乙醇对所述芯体元件进行浸洗；
利用超纯水对于浸洗后的所述芯体元件进行冲洗。
在其中一些实施例中，对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理的步骤包括：
利用惰性气体吹干所述芯体元件表面的水渍；
利用烘箱对吹干后的所述芯体元件进行烘干处理。
在其中一些实施例中，对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理的步骤之后，还包括步骤：
将烘干后的所述芯体元件保存在恒湿恒温的密封环境中。
在其中一些实施例中，将烘干后的所述芯体元件保存在恒湿恒温的密封环境中的步骤为：
将烘干后的所述芯体元件保存在恒温恒湿密封氮气柜内。
上述传感器芯体元件的制备方法中，利用二价酸酯溶剂对焊盘位进行溶蚀，以去除焊盘位上的光刻胶及附着在光刻胶上的二氧化硅，与现有技术中利用氢氟酸湿法蚀刻焊盘位的方式相比，本申请中所使用的二价酸酯的毒性非常低，且极好降解，是一种对环境比较友好的材料。因此，上述传感器芯体元件的制备方法的应用，可避免在传感器芯体元件制备过程中使用剧毒并对环境破坏极大的氢氟酸、氟化氨，使用对人体及环境较为友好的二价酸酯，对人体健康及生态环境较为友好，使得传感器芯体元件的制备更为安全。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中的传感器芯体元件的制备方法的流程图；
图2为图1所示传感器芯体元件的制备方法中步骤S500的流程图；
图3为图1所示传感器芯体元件的制备方法中步骤S600的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
正如背景技术所述，在传感器加工过程中，芯体元件的制备非常重要。而在芯体元件的制备过程中，需要利用对人体和环境极不友好的氢氟酸和氟化氨蚀刻焊盘位，以去除焊盘位的二氧化硅，故而传统的传感器制备过程对人体和环境的伤害都很大。为此，申请人提出了一种对人体和环境较为安全的传感器芯体元件的制备方法。
如图1所示，本发明较佳实施例中的传感器芯体元件的制备方法包括步骤S100至步骤S600。
步骤S100，提供一敏感弹性体。敏感弹性体包括弹性基体及制作于弹性基体上的敏感电路。
其中，弹性基体具有可逆形变性能，而敏感电路则在弹性基体发生变形时就会形成电信号，以实现传感器的测量功能。
步骤S200，对敏感弹性体进行均胶、曝光、显影、竖膜、蚀刻等处理，以得到传感器芯体。
具体的，通过对敏感弹性体进行均胶处理，以在敏感弹性体的表面形成光刻胶层，从而可在曝光、显影、竖膜、蚀刻等处理过程中对敏感电路起保护作用。
在步骤S200之后，还包括步骤：在线性酚醛树脂正性光刻胶中混合辅助树脂，以得到光刻胶。辅助树脂的质量百分比含量为1％至3.5％。辅助树脂的使用性能在前烘、后烘、竖膜及显影时不受影响。
具体的，将辅助树脂添加至线性酚醛树脂正性光刻胶中，并进行混合均匀，以得到光刻胶。在执行步骤S300之前时，上述光刻胶通过均胶工序被涂在敏感弹性体的表面，并完成曝光、显影、竖膜等处理，只保留焊盘位上之光刻胶。
步骤S300，对传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在传感器芯体表面形成保护膜。
具体的，利用真空镀膜机对传感器芯体进行二氧化硅镀膜。即，将传感器芯体放入真空镀膜机内，以进行溅射镀二氧化硅，从而在传感器芯体的表面形成保护膜。
步骤S400，利用二价酸酯溶剂去除传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于光刻胶上的二氧化硅，以得到芯体元件。故此，执行步骤S400之后，可去除传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于光刻胶层上的二氧化硅。
其中，二价酸酯的毒性非常低且极好降解，是一种对生态环境及人体比较友好的材料。
具体的，将传感器芯体置于浸泡容器内的二价酸酯溶剂内进行浸泡，并搅拌或晃动二价酸酯溶剂。通过搅拌或晃动二价酸酯溶剂，以快速去除浸泡在二价酸酯溶剂内的传感器芯体上的光刻胶及附着在光刻胶上的二氧化硅。
步骤S500，对芯体元件进行清洗处理。由此，对芯体元件进行清洗之后，可去除附着于芯体元件表面的二价酸酯溶剂及其他杂质。
具体的，如图2所示，步骤S500包括步骤S510及步骤S520。
步骤S510，利用无水乙醇对芯体元件进行浸洗，以快速洗去附着在芯体元件表面的二价酸酯溶剂及其他杂质。
步骤S520，利用超纯水对浸洗后的芯体元件进行冲洗，以洗去芯体元件表面的残留的二价酸酯溶剂、无水乙醇及残留杂质等。
因此，将步骤S500设置为步骤S510及步骤S520，以提高对芯体元件的清洗效果。
步骤S600，对清洗后的芯体元件进行烘干处理。由此。对芯体元件进行烘干处理后，可使得芯体元件的表面保持干燥，以方便后续的加工、转运、保存及使用等。
具体的，如图3所示，步骤S600包括步骤610及步骤S620。
步骤S610，利用惰性气体吹干芯体元件表面的水渍。其中，惰性气体为氮气等化学稳定性比较高的气体。利用惰性气体吹干芯体元件表面的水渍，不但可提高芯体元件表面的干燥程度，同时还可避免在芯体元件的表面干燥过程中发生氧化等化学反应，以提高传感器的产品品质。
步骤S620，利用烘箱对吹干后的芯体元件进行烘干处理。利用惰性气体对芯体元件的表面进行吹干操作之后，只能去除芯体元件表面的水渍，此时芯体元件表面的干燥度还不能满足其保存、使用等的要求，而在步骤S610之后执行步骤S620，以进一步提高芯体元件表面的干燥度。
由此，执行上述步骤S100至步骤S600，可得到传感器的芯体元件。执行步骤S400之后，可快速溶剂焊盘位上的光刻胶及附着于光刻胶上的二氧化硅，以使焊盘位露出，方便后续加工。
与现有技术中利用剧毒并对环境破坏极大的氢氟酸、氟化氨溶解焊盘位上的二氧化硅相比，上述传感器芯体元件的制备方法的使用，可在传感器芯体元件制备过程中避免氢氟酸、氟化氨的使用，降低了在芯体元件制备过程中对人体健康和生态环境的伤害，有效地提高了芯体元件制备过程中的安全性能。
在一些实施例中，步骤S300为：在150摄氏度至200摄氏度的环境温度下，对传感器芯体进行二氧化硅镀膜，使得辅助树脂膨胀鼓包。具体的，辅助树脂的膨胀系数为200％至250％，故而在二氧化硅镀膜过程中，光刻胶中的特殊树脂在150摄氏度至200摄氏度的温度下膨胀200％至250％。
由此，在对传感器芯体进行二氧化硅镀膜时，传感器芯体的温度可以保持在150摄氏度至200摄氏度，而光刻胶层中的辅助树脂则在150摄氏度至200摄氏度环境下会发生膨胀鼓包，从而可造成焊盘位的保护膜疏松，形成带针孔的不连续膜，当执行步骤S400时二价酸酯溶剂可渗透至保护膜的缝隙内以溶解底层的光刻胶，以便于去除焊盘位的光刻胶及附着于光刻胶上的二氧化硅，大大提高了对焊盘位光刻胶及附着于光刻胶上的二氧化硅的去除效果。
在一些实施例中，在步骤S600之后还包括步骤：将烘干后的芯体元件保存在恒温恒湿的密封环境中。其中，用于保存芯体元件的密闭环境中的温度和湿度均保持在一个恒定的温度范围和湿度范围内，例如，为了保证芯体元件的质量，可将密闭环境的温度保持在20摄氏度至25摄氏度，将湿度保持在45％左右。
具体的，利用恒温恒湿的密封氮气柜对烘干后的芯体元件进行保存。恒温恒湿的密封氮气柜为芯体元件的保存提供一个恒温恒湿且密闭的保存环境，以避免芯体元件在保存过程中其上的某些部件与空气接触后发生氧化等化学反应，从而影响芯体元件的质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，包括步骤：
提供一敏感弹性体，所述敏感弹性体包括弹性基体及制作于所述弹性基体上的敏感电路；
对所述敏感弹性体进行均胶、曝光、显影、竖膜、蚀刻等处理，以得到传感器芯体；
对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜；
利用二价酸酯溶剂去除所述传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于所述光刻胶上的二氧化硅，以得到芯体元件；
对所述芯体元件进行清洗处理；
对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理。
2.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对所述敏感弹性体进行均胶处理的步骤之前，还包括步骤：
在线性酚醛树脂正性光刻胶中混合辅助树脂，以得到光刻胶；所述辅助树脂的质量百分比含量为1％至3.5％；
其中，所述辅助树脂的使用性能在前烘、后烘、竖膜及显影时不受影响。
3.根据权利要求2所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜的步骤为：
在150摄氏度至200摄氏度的环境温度下，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，使得所述辅助树脂膨胀鼓包。
4.根据权利要求3所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，所述辅助树脂的膨胀系数为200％至250％。
5.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜，以在所述传感器芯体表面形成保护膜的步骤为：
利用真空镀膜机对所述传感器芯体进行二氧化硅镀膜。
6.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，利用二价酸酯溶剂去除所述传感器芯体焊盘位上的光刻胶及附着于所述光刻胶上的二氧化硅的步骤为：
将所述传感器芯体置于浸泡容器内的所述二价酸酯溶剂内进行浸泡，并搅拌或晃动所述二价酸酯溶剂。
7.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对所述芯体元件进行清洗处理的步骤，包括：
利用无水乙醇对所述芯体元件进行浸洗；
利用超纯水对于浸洗后的所述芯体元件进行冲洗。
8.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理的步骤包括：
利用惰性气体吹干所述芯体元件表面的水渍；
利用烘箱对吹干后的所述芯体元件进行烘干处理。
9.根据权利要求1所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，对清洗后的所述芯体元件进行烘干处理的步骤之后，还包括步骤：
将烘干后的所述芯体元件保存在恒湿恒温的密封环境中。
10.根据权利要求9所述的传感器芯体元件的制备方法，其特征在于，将烘干后的所述芯体元件保存在恒湿恒温的密封环境中的步骤为：
将烘干后的所述芯体元件保存在恒温恒湿密封氮气柜内。
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| US4617251A (en) * | 1985-04-11 | 1986-10-14 | Olin Hunt Specialty Products, Inc. | Stripping composition and method of using the same |
| KR20020084308A (ko) * | 2001-04-03 | 2002-11-07 | 동우 화인켐 주식회사 | 스트립후 세정제 |
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| CN102039281A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于对晶片焊盘表面进行清洗的方法 |
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2021
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