DE19750060A1 - Annular support having a high strength plastic annular area with a hard peripheral region - Google Patents

Annular support having a high strength plastic annular area with a hard peripheral region

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Abstract

An annular support for adhesive foil fixing of a thin flat object has a high strength plastic annular area (1) and a peripheral region (2) of material with different properties. Independent claims are also included for processes for producing the support, in which (i) a plastic ring with a recess is produced in an injection molding machine and then a metal ring is inserted and fixed by clamping or by adhesive; (ii) a metal ring (2) is placed in a mold and then plastic is injection molded about the ring; (iii) a recess is machined into a plastic ring (1) e.g. by milling, scoring or laser machining; or (iv) a plastic ring with a recess is produced by injection molding. Preferred Feature: The peripheral region (2) may consist of a hard material deposit, a metal ring or one or more recesses, especially a V-shaped groove with an included angle of 10-60 deg and a maximum depth of half the annular area thickness

Description

Die Erfindung betrifft einen Träger für dünne flache Gegenstände, insbesondere Siliziumscheiben, nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie dessen Herstellverfahren.The invention relates to a carrier for thin flat Objects, especially silicon wafers, after Generic term of claim 1 and its Manufacturing process.

Träger in Form von Ringen aus Metallen oder Kunststoffen für Siliziumscheiben sind bekannt. Diese Träger werden manuell oder mittels geeigneter Vorrichtungen automatisch mit einer Trägerfolie beschichtet und überstehende Teile der Folie abgeschnitten. Bei der hierbei vorgesehenen Trägerfolie handelt es sich um eine ein- oder beidseitig kleberbeschichtete Folie. Anschließend wird auf der Klebefolie eine Siliziumscheibe fixiert. Die Siliziumscheiben, die als Substrate für integrierte Schaltungen vorgesehen werden, werden hierdurch während der üblichen Bearbeitungsvorgänge geschützt.Carriers in the form of rings made of metals or plastics for Silicon wafers are known. These carriers are manual or automatically with a suitable device Carrier film coated and protruding parts of the film cut off. With the carrier film provided here it is one or both sides adhesive-coated film. Then on the Adhesive film fixed a silicon wafer. The Silicon wafers that serve as substrates for integrated Circuits are provided, thereby during the usual processing operations protected.

Die Träger bestehen entweder vollständig aus Kunststoff oder aus Metall, z. B. Stahl. Die Träger aus Metall zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer und gute mechanische Stabilität aus und werden auch beim Abschneiden der Trägerfolie nur geringfügig an den Oberflächen verändert. The carriers are made entirely of plastic or made of metal, e.g. B. steel. The metal straps stand out due to a long service life and good mechanical Stability and are also when cutting off the Carrier film only slightly changed on the surfaces.  

Dem stehen jedoch gravierende Nachteile in Form des hohen Gewichts der Träger (hohe Transportkosten, aufwendigere Transportsysteme in den Bearbeitungsmaschinen), ein hoher Preis sowie die ungenügende chemische Beständigkeit bei bestimmten Prozeßschritten (Waschprozesse, Ätzprozesse, etc.) gegenüber.However, there are serious disadvantages in the form of the high Weight of the carrier (high transport costs, more complex Transport systems in the processing machines), a high one Price as well as the insufficient chemical resistance certain process steps (washing processes, etching processes, etc.) opposite.

Die Träger aus Kunststoff weisen zwar Gewichtsvorteile auf und sind auch preisgünstiger herzustellen, jedoch ist deren Lebensdauer durch die mechanisch empfindliche Oberfläche begrenzt, welche insbesondere beim Zu-/Abschneiden der Trägerfolie stark beansprucht wird.The carriers made of plastic have weight advantages and are also cheaper to manufacture, but is their Lifetime due to the mechanically sensitive surface limited, which especially when cutting / cutting the Carrier film is heavily used.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen ringförmigen Träger für dünne flache Gegenstände zu schaffen, der eine geringe Masse, eine unter den gegebenen Beanspruchungen lange Lebensdauer aufweist und kostengünstig herstellbar ist.The invention is therefore based on the object ring-shaped carrier for thin flat objects too create a small mass, one among the given Stresses long life and inexpensive can be produced.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung (Träger) der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out in the device (carrier) Preamble of claim 1 defined by the type characterizing features of claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 15. Further advantageous embodiments of the invention result themselves from claims 2 to 15.  

Verfahren zur Herstellung der Trägern sind in den Ansprüchen 16 bis 19 angegeben.Methods of making the carriers are in the claims 16 to 19 specified.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below the drawings explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen ringförmigen Trägers, Fig. 1 is a sectional drawing of an embodiment of the annular support according to the invention,

Fig. 2 eine Schnittzeichnung einer weiteren Ausführungsvariante, Fig. 2 is a sectional drawing of another embodiment,

Fig. 3 Schnittzeichnung nach Fig. 1 mit Klebefolie gehaltener Siliziumscheibe, Fig. 3 are sectional drawing of FIG. 1 is held with adhesive film silicon wafer,

Fig. 4 Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen ringförmigen Träger. Fig. 4 top view of an annular carrier according to the invention.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der ringförmige Träger 1 aus einem chemisch resistenten und hochfesten Kunststoff, z. B. aus Poly, welchem bei besonders hohen Anforderungen geeignete Funktional- Füllstoffe in Form von festigkeitssteigernden Fasern, etc. beigemischt sein können. In diesem Träger 1 ist ein Ring 2 aus hartem, verschleißfähigen Material aus z. B. Federstahl, Keramik, etc. integriert. Dieser Ring 2 kann je nach Anforderungsfall mit entsprechend ausgebildeten Flankenformen 6, z. B. trapezförmig, hergestellt werden.In the embodiment shown in Fig. 1, the annular carrier 1 consists of a chemically resistant and high-strength plastic, for. B. made of poly, which can be mixed with particularly high requirements functional fillers in the form of strength-increasing fibers, etc. In this carrier 1 is a ring 2 made of hard, wearable material made of z. B. spring steel, ceramic, etc. integrated. This ring 2 can, depending on the requirement, with appropriately designed flank shapes 6 , z. B. trapezoidal.

Hiermit wird eine bessere Fixierung im ringförmigen Träger 1 erreicht. Üblicherweise schließt dieser bündig mit der Oberfläche des Trägers ab. Die Dicke des Ringes 2 beträgt etwa die Hälfte der Trägerdicke.This achieves a better fixation in the ring-shaped carrier 1 . This is usually flush with the surface of the carrier. The thickness of the ring 2 is approximately half of the carrier thickness.

Zur Herstellung eines derartigen Trägers wird der Ring 2 in einer entsprechenden Spritzgußform fixiert und anschließend mit Kunststoff umspritzt. Hierbei wird ein optimaler Verbund von Ring 2 mit dem Material des Trägers 1 erreicht. Alternativ kann jedoch auch zuerst ein Träger 1 mit einer Aussparung entsprechend dem Ring 2 z. B. mittels Spritzguß hergestellt werden und der Ring 2 nachfolgend eingelegt bzw. eingeklebt werden.To produce such a carrier, the ring 2 is fixed in a corresponding injection mold and then extrusion-coated with plastic. Here, an optimal bond of ring 2 with the material of the carrier 1 is achieved. Alternatively, however, a carrier 1 with a recess corresponding to the ring 2 can also be z. B. are produced by injection molding and the ring 2 are subsequently inserted or glued.

Fig. 4 zeigt eine entsprechende Draufsicht dieses Ausführungsbeispiels. Fig. 4 shows a corresponding top view of this embodiment.

Zum Fixieren von z. B. Siliziumscheiben wird wie in Fig. 3 gezeigt auf den Träger 1 eine Trägerfolie in Form einer Klebefolie 3 aufgebracht und anschließend im Oberflächenbereich des Trägers 1 mit den Ring 2 manuell oder automatisch zugeschnitten. Auf die Klebefolie 3 wird dann auf geeignete Weise die Siliziumscheibe aufgebracht. For fixing z. B. silicon wafers, as shown in FIG. 3, a carrier film in the form of an adhesive film 3 is applied to the carrier 1 and then cut manually or automatically in the surface region of the carrier 1 with the ring 2 . The silicon wafer is then applied in a suitable manner to the adhesive film 3 .

Bei dem in Fig. 2 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel ist anstelle des Ringes 2 lediglich eine Aussparung 5 z. B. in Form einer v-förmigen oder u-förmigen Nut vorgesehen. Diese wird im äußeren Bereich des Träger 1 vorgesehen , um eine ausreichend große Auflagefläche für die Trägerfolie zu erzielen (gute Haftung). Der Winkel der v-förmigen Nut kann derartig variiert werden, daß ein vollständiges Füllen der Nut mit dem Kleber der Trägerfolie vermieden wird. Beim Abschneiden der Trägerfolie durchdringt das Schneidemesser die Klebeschicht, ohne jedoch den Boden der v-förmigen Nut zu berühren. Alternativ kann das Abtrennen/Zuschneiden der Trägerfolie mittels geeigneter Laser (CO2-Laser, NdYag- Laser oder Excimer-Laser) erfolgen. Hierbei wird das Folienmaterial durch pyrolytische oder photolytische Zersetzung mittels eines in der Folienebene fokussierten Laserstrahls durchtrennt. Vorzugsweise kann der Boden der Aussparung mit einer z. B. Laser-Licht reflektierenden Schicht versehen werden.In the example shown in Fig. 2 further embodiment, instead of the ring 2 only a recess 5 is z. B. provided in the form of a V-shaped or U-shaped groove. This is provided in the outer area of the carrier 1 in order to achieve a sufficiently large contact surface for the carrier film (good adhesion). The angle of the v-shaped groove can be varied such that a complete filling of the groove with the adhesive of the carrier film is avoided. When the carrier film is cut off, the cutting knife penetrates the adhesive layer, but without touching the bottom of the V-shaped groove. Alternatively, the carrier film can be separated / cut using a suitable laser (CO2 laser, NdYag laser or excimer laser). Here, the film material is cut through pyrolytic or photolytic decomposition by means of a laser beam focused in the film plane. Preferably, the bottom of the recess with a z. B. laser light reflecting layer.

Anstelle einer Nut kann es auch vorteilhaft sein mehrere parallelverlaufende Nuten, z. B. v-förmige, im Träger 1 vorzusehen, so daß bei Beschädigung einer Nut noch weitere zur Verfügung stehen und somit die Standzeit der Träger erhöht wird.Instead of a groove, it can also be advantageous to have several parallel grooves, e.g. B. V-shaped, to be provided in the carrier 1 , so that if a groove is damaged, more are available and thus the life of the carrier is increased.

Träger mit Aussparungen/Nuten sind wie ohne weiteres ersichtlich sehr gut recyclefähig (Kreislaufprozeß). Beams with recesses / grooves are as without further ado evidently very recyclable (cycle process).  

Derartige ringförmige Träger können direkt durch entsprechend ausgebildete Formen im Spritzguß hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit ist die Herstellung normaler Kunststoffträger in welche dann nachträglich mittels entsprechender materialabtragender Verfahren (Fräsen, Ätzen, Laserbearbeitung, etc.) die entsprechenden Nuten eingebracht werden. Bei dieser Variante kann eine beschädigte Nut durch nachträglich einzubringende, benachbarte Nuten ersetzt werden.Such ring-shaped carriers can directly through appropriately trained molds are injection molded become. Another possibility is manufacturing normal plastic carrier in which then later by means of appropriate material-removing processes (Milling, etching, laser processing, etc.) the corresponding Grooves are introduced. In this variant, a Damaged groove due to retrofitting Adjacent grooves are replaced.

Claims (19)

1. Träger in Form eines im wesentlichen ringförmigen Gebildes zum Befestigen von dünnen flachen Gegenständen, insbesondere Siliziumscheiben für integrierte Schaltungen, mittels Klebefolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (1) aus einem hochfesten Kunststoff besteht und einen umlaufenden Teilbereich (2, 5) aufweist, dessen Materialeigenschaften unterschiedlich zum Basismaterial des Ringes sind.1. Carrier in the form of an essentially annular structure for attaching thin flat objects, in particular silicon wafers for integrated circuits, by means of adhesive film, characterized in that the annular surface ( 1 ) consists of a high-strength plastic and has a circumferential portion ( 2 , 5 ) whose material properties are different from the base material of the ring. 2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des umlaufenden Teilbereiches max. die Hälfte der Breite des Ringes beträgt.2. Carrier according to claim 1, characterized in that the Width of the surrounding section max. half of Width of the ring is. 3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus Polyethersulfon (PES), Phenylensulfid (PPS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyetherimid (PEI), Polyetherketon (PEK) oder Liquid Crystal Polymeren (LCP) besteht.3. Carrier according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic made of polyethersulfone (PES), Phenylene sulfide (PPS), polyethylene terephthalate (PET), Polyetherimide (PEI), polyether ketone (PEK) or liquid Crystal polymer (LCP) exists. 4. Träger in Form eines ringförmigen Gebildes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Kunststoffen Funktionalfüllstoffe mit verstärkender Wirkung, wie anorganische (Glasfasern, Keramikfasern) oder organische Fasern ( Aramidfasern, etc.) oder in pulverförmiger Form zugesetzt werden. 4. Carrier in the form of an annular structure according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the Plastics functional fillers with reinforcing effect, such as inorganic (glass fibers, ceramic fibers) or organic fibers (aramid fibers, etc.) or in powdered form can be added.   5. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Teilbereich als ein in oder auf die Ringfläche (1) aufgebrachter Materialbelag aus hartem Werkstoffen ausgebildet ist.5. Carrier according to one of claims 1 to 4, characterized in that the peripheral portion is formed as a in or on the ring surface ( 1 ) applied material covering made of hard materials. 6. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialbelag in Form eines Metallringes ausgebildet ist.6. Carrier according to claim 5, characterized in that the Material covering is designed in the form of a metal ring. 7. Träger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, der Metallring (2) bündig mit der Ringfläche abschließt.7. Carrier according to claim 6, characterized in that the metal ring ( 2 ) is flush with the ring surface. 8. Träger nach Anspruch 6 oder , dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring trapezförmige Randbereiche (Flanken) (6) aufweist.8. A carrier according to claim 6 or, characterized in that the metal ring has trapezoidal edge regions (flanks) ( 6 ). 9. Träger nach einem der Ansprüche 6 bis B, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring aus V2A-Stahl oder Federblech besteht.9. Carrier according to one of claims 6 to B, characterized characterized in that the metal ring made of V2A steel or Spring plate is there. 10. Träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialbelag auf die Ringfläche durch Aufsputtern, Aufdampfen, etc. verschleißfähigen Materialien (Diamant, Chrom, keramische Materialien wie Karbide, etc.) aufgebracht wird. 10. A carrier according to claim 5, characterized in that the material coating on the ring surface by sputtering, Evaporation, etc. wear-resistant materials (diamond, Chrome, ceramic materials such as carbides, etc.) is applied.   11. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (1) einen umlaufenden Teilbereich (Kreisring) (2) aufweist, der in Form einer Aussparung (5) - beliebiger Form, v-, u-förmig etc. - ausgebildet ist.11. Carrier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the annular surface ( 1 ) has a circumferential portion (annulus) ( 2 ) which in the form of a recess ( 5 ) - any shape, V-shaped, U-shaped, etc. . - is trained. 12. Träger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung in Form einer v-förmigen Nut mit einem Winkel α vorzugsweise von 10° bis 60° ausgebildet ist und die maximale Tiefe der halben Dicke der Ringfläche entspricht.12. A carrier according to claim 11, characterized in that the recess in the form of a V-shaped groove with a Angle α is preferably formed from 10 ° to 60 ° and the maximum depth of half the thickness of the ring surface corresponds. 13. Träger nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung im äußeren Bereich der Ringfläche (1) angeordnet ist.13. Carrier according to one of claims 11 or 12, characterized in that the recess is arranged in the outer region of the annular surface ( 1 ). 14. Träger nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nebeneinander verlaufende Aussparungen vorgesehen sind.14. Carrier according to one of claims 11 to 13, characterized characterized in that several juxtaposed Recesses are provided. 15. Träger nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden der Aussparungen mit einem z. B. Laser-Licht reflektierenden Material in Form von metallischen Schichten wie Kupfer, Chrom oder auswechselbaren Metallringen bzw. Drähten versehen werden. 15. Carrier according to one of claims 11 to 14, characterized characterized in that the bottoms of the recesses with a e.g. B. Laser light reflective material in the form of metallic layers such as copper, chrome or interchangeable metal rings or wires.   16. Verfahren zur Herstellung des Trägers nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring mit einer Aussparung entsprechend den Abmessungen des einzusetzenden Ringes in einer Spritzgußmaschine hergestellt und dann der Metallring eingesetzt wird, wobei dieser mittels Klemmung oder Kleben fixiert wird.16. A method for producing the carrier according to one of the Claims 6 to 9, characterized in that the Plastic ring with a recess corresponding to the Dimensions of the ring to be used in one Injection molding machine made and then the metal ring is used, this by means of clamping or gluing is fixed. 17. Verfahren zur Herstellung des Trägers nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (2) in eine Form mit einer dem Ring (2) entsprechenden Aussparung dem Ring eingelegt und anschließend mit Kunststoff umspritzt wird.17. A method for producing the carrier according to one of claims 6 to 9, characterized in that the metal ring (2) corresponding in a form with a ring (2) recess is inserted the ring and then encapsulated with plastic. 18. Verfahren zur Herstellung des Träger nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Kunststoffring (1) hergestellt und dann die Aussparung (5) entsprechend der gewünschten geometrischen Form mittels materialabtragender Verfahren (Fräsen, Ritzen, Laserbearbeitung) eingebracht wird. 18. A method for producing the carrier according to one of claims 11 to 14, characterized in that first the plastic ring ( 1 ) is produced and then the recess ( 5 ) is introduced according to the desired geometric shape by means of material-removing processes (milling, scoring, laser processing) . 19. Verfahren zur Herstellung des Trägers nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring mit Aussparungen (5) in einer entsprechenden Form (mit Erhöhung entsprechend der Aussparung) im Spritzgußverfahren hergestellt wird.19. A method for producing the carrier according to one of claims 11 to 14, characterized in that the plastic ring with recesses ( 5 ) in a corresponding shape (with an increase corresponding to the recess) is produced by injection molding.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10021666A1 (en) * 2000-05-04 2001-11-08 Atmel Germany Gmbh Carrier for semiconductor wafers being processed, has several receptacle devices for receiving semiconductor wafers and arranged in parallel with one another
DE10330430A1 (en) * 2003-07-04 2005-02-17 Schott Ag Composite used e.g. in displays and in the production of optoelectronic components comprises an extremely thin substrate connected to a support substrate by a connecting material

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