NL9302150A - Kleefvel voor halfgeleiders. - Google Patents

Description

Kleefvel voor halfgeleiders

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kleefvel bestaande uit een substraat met daarop een bekleding die een kleefstof en een bij bestraling polymeriseer-bare stof bevat.

Een dergelijk kleefvel is bekend uit het JP-A-61.28572. In dit octrooischrift wordt een dergelijk vel beschreven, welke dienst kan doen om chips en halfgeleiders gedurende de verscheidene processtappen vast te houden, of om grotere lichamen te bedekken wanneer deze behandelingen ondergaan, zoals auto's welke worden gespoten. Bij de productie van chips en halfgeleiders moet het kleefvel een aantal eigenschappen bezitten. De kleefstof moet voldoende hechting geven, zodat de chips niet loslaten. Daarentegen moet bij het afnemen van de kleefkracht zodanig zijn, dat er geen lijmrest op de achterkant van de chip blijft zitten.

Daarnaast zijn er meer eigenschappen welke een kleefvel moet hebben. Bij het opbrengen van de wafels en bij het opdelen daarvan tot chips, treden er trekkrachten op, waardoor bij de bovengenoemde kleefvellen, waarvan de basis een vel polymeer voor algemene toepassing is, verlengingen en verbuigingen optreden, waardoor het vel niet meer voor de wafelbox aanvaardbaar is, of waardoor de ontvangen wafels in de wafelbox met elkaar in contact kunnen komen. Ook treden deze vervormingen bij de belichte vellen op, waardoor dezelfde problemen optreden. Overeenkomstig de uitvinding wordt nu een oplossing voor dit probleem gegeven, welke wordt gekenmerkt doordat het substraat een folie is waarvoor een monomeer met een carbonzuurgroep de voornaamste bouwsteen was, met het voorbehoud dat de bij de bestraling polymeriseerbare stof geen urethaan-acrylaatoli-gomeer met een molecuulgewicht tussen 3000 en 10000 is, het kleefvel geen stof bevat waaruit zich bij bestraling een kleurstof vormt en in de kleeflaag geen licht verstrooiend anorganisch poeder is opgenomen.

Een bijzonder goed resultaat wordt verkregen wanneer de substraatfolie gemaakt wordt uit een copolymeer van etheen met (meth)acrylzuur.

Bij deze beschrijving behoren zeven tekeningen, waarvan figuren 1 en 2 dwarsdoorsneden van kleefvellen volgens de uitvinding zijn, figuren 3 t/m 6 toelichtingen zijn van het gebruik van deze kleefvellen bij het opdelen van halfgeleider-wafels tot en met het er afhalen van de chips, en waarvan figuur 7 het gebruik van zo'n kleefvel bij het maskeren van beklede producten toelicht.

De kleefvellen volgens deze uitvinding worden nu aan de hand van deze figuren nader beschreven.

Zoals men uit de dwarsdoorsnede van figuur 1 ziet bestaat het kleefvel uit een substraat of basis 2 en een kleef laag 3. Voor gebruik van dit kleefvel is het bij voorkeur afgedekt met een losneembaar schutvel 4.

Deze kleefvellen kunnen alle mogelijke vormen hebben, zoals linten, labels en andere. Voor het substraat 2 zijn materialen met lage' electrische geleidbaarheid en goede bestendigheid tegen water en warmte geschikt, en met het oog daarop zijn vooral kunstharsfolies bijzonder nuttig. Zoals nog toegelicht zal worden, worden deze kleefvellen met EB of met UV belicht, en dus hoeft substraat 2 niet doorzichtig voor EB te zijn maar wel voor UV.

Het gebruik van verknoopte folies als substraat 2 geeft grote voordelen namelijk dat er bij het opdelen van wafels geen verlenging of verbuiging optreedt en ook niet bij het belichten van het kleefvel, en mocht er toch een kleine verbuiging optreden dan vermindert die bij het belichten van het substraat en kan het kleefvel met de opgedeelde wafels toch zonder bezwaar in een ontvangende box zonder dat men contact tussen de verschillende kleefvellen ziet optreden. Bovendien laat het vel zich na die belichting gemakkelijk uitzetten zodat de chips er nauwkeu- rig van afgehaald kunnen worden.

Dergelijke bij deze uitvinding als substraten gebruikte verknoopte folies ondergaan na het opdelen van de wafels tot chips een uitzetting, en de folies moeten dus voldoende vergrootbaar zijn om er na die behandeling de chips nauwkeurig van af te kunnen pakken.

Verder gaat er voor de substraten 2 voorkeur uit naar kunstharsfolies met carboxyl-groepen. Voorbeelden van dergelijke kunstharsen met carboxylgroepen zijn etheen-(meth)acrylzuur- en etheenvinylacetaat(meth)acrylzuurco-polymeren. Ook kan men laminaten gebruiken waarvan de ene laag een kunsthars met carboxylgroepen en de andere een "algemeen" kunsthars zoals polyetheen, etheen-vinylacetaat-copolymeer, polypropeen, polybuteen, polybutadieen, polyvinylchloride, polyurethaan of poly(methylpenteen) is.

Op het beschreven substraat 2 wordt een kleeflaag 3 gebracht die uit een kleefstof en een bij bestraling polymeriseerbare verbinding bestaat.

Volgens de uitvinding gebruikt men als kleefstoffen bij voorkeur acryl-kleefstoffen, hoewel een grote verscheidenheid van bekende kleefstoffen bruikbaar is. Praktisch gesproken kan men als hoofdbestanddelen homo- en copolymeren gebruiken die als voornaamste bestanddeel een acrylzuurester bevatten en ook mengsels daarvan. Geschikte monomeren zijn ethylmethacrylaat, butylmethacrylaat, 2-ethylhexylmethacrylaat, glycidylmethacrylaat, 2-hydroxy-ethylmethacrylaat, enz. alsmede de hiermee overeenkomstige acrylzuuresters.

Verder kunnen de bovengenoemde polymeren, voor een betere mengbaarheid met de nog te bespreken oligomeren, bovendien monomeren zoals (meth)acrylzuur, acrylonitril en vinylacetaat bevatten. De bovengenoemde als kleefstoffen te gebruiken polymeren hebben molecuulgewichten tussen 2 en 10 x 105, bij voorkeur tussen 4 en 8 x 105.

De urethaan-acrylaatoligomeren worden verkregen door urethaan-voorpolymeren met isocyanaat-eindgroepen, verkregen door reactie van polyester- of polyether-polyolen met meerwaardige isocyanaten, bijvoorbeeld uit (meth)acry-laten met hydroxy-groepen zoals 2-hydroxyethylmethacrylaat, 2-hydroxypropylmethacrylaat en polyethyleenmethacrylaat met 2,4- en/of 2,6-tolueendiïsocyanaat, 1,4-xylyleendiïsocya-naat en difenylmethaan-4,4'-diïsocyanaat. De aldus verkregen urethaan-acrylaatoligomeren hebben per molecuul tenminste één dubbele koolstof-koolstofbinding en kunnen bij bestraling polymeriseren.

De volgens deze uitvinding te gebruiken urethaan-acrylaatoligomeren hebben verrassenderwijs uitstekende eigenschappen, vergeleken met de laag-moleculaire verbindingen die ook tenminste twee fotopolymeriseerbare dubbele koolstof-koolstof-bindingen hebben, zoals beschreven in de Japanse octrooipublicaties no.'s 196956/1985 en 223139-1985. Bijvoorbeeld hebben kleefvellen gemaakt uit de nu aangewezen urethaan-acrylaatoligomeren voor bestraling voldoende kleefkracht maar na bestraling zo veel minder kleefkracht dat de chips niet meer vastzitten en eenvoudig opgenomen kunnen worden. In tegenstelling hiermee vertonen de met behulp van dipentaerythritolmonohydroxypentaacrylaat gemaakte kleefvellen, beschreven in de voorbeelden van de Japanse octrooipublicatie no. 196956/1985, voor bestraling voldoende kleefkracht maar na bestraling nog steeds te veel, zodat er kleefstof op de achterkanten van de chips blijft zitten als de chips opgepakt worden.

In de laag kleefstof volgens deze uitvinding worden de acryl-kleefstof en het urethaan-acrylaatoligomeer bij voorkeur gebruikt in een gewichtsverhouding tussen 100:50 en 10:900. Daarmee krijgt men een kleefvel waarvan de kleefkracht aanvankelijk hoog maar na bestraling laag is.

Bij deze uitvoeringsvorm kunnen als fotopolymeriseerbare stof behalve de urethaan-acrylaatoligomeren ook de gebruikelijke, bekende bij bestraling polymeriseerbare stoffen gebruikt worden. Daartoe behoren dus (naast de urethaan-acrylaatoligomeren) trimethylolpropaanacrylaat, tetramethylolmethaantetraacrylaat, pentaerythritoltriacry- laat, pentaerythritoltetraacrylaat, dipentaerythritolmono-hydroxypentaacrylaat, dipentaerythritolmonohydroxypenta-acrylaat, dipentaerythritolhexaacrylaat, 1,4-butyleendi-acrylaat, 1,6-hexyleendiacrylaat, polyethyleenglycoldiacry-laat en in de handel verkrijgbaar oligoësteracrylaten.

Verder kan de aanvankelijke kleefkracht van de kleef laag op elk gewenst peil gebracht worden door er een uitharder van het isocyanaat-type in op te nemen. Als uitharders van het isocyanaat-type zijn meerwaardige isocyanaten mogelijk, bijvoorbeeld 2,4-tolueendiïsocyanaat, 2,6-tolueendiïsocyanaat, 1,3-xyleendiïsocyanaat, 1,4-xyleendiïsocyanaat, difenylmethaan-4,4'-diïsocyanaat, difenylmethaan-2,41-diïsocyanaat, 3-methyldifenylmethaandi-ïsocyanaat, hexamethyleendiïsocyanaat, isoforondiïsocya-naat, dicyclohexylmethaan-4,41-diïsocyanaat, dicyclohexyl-methaan-2,41-diïsocyanaat en lysineïsocyanaat.

Verder kan er in deze kleeflaag een UV-hardings-initiator opgenomen worden, waardoor bij bestraling met UV de polymerisatietijd korter en de benodigde hoeveelheid straling kleiner wordt. Concrete voorbeelden van dergelijke hardingsinitiatoren zijn benzoïden en de methyl-, ethyl- en isopropylethers daarvan, benzyldifenylsulfide, tetramethyl-thiurammonosulfide, azobisisobutyronitril, dibenzyl, diacetyl, β-chlooranthrachinon, enz.

De toepassing van het kleefvel volgens de uitvinding gebeurt op deze wijze:

Als er een aftrekbaar schutvel 4 op het kleefvel 1 zit, wordt dat schutvel 4 eerst verwijderd en wordt het kleefvel 1 neergelegd met de kleeflaag 3 naar boven. Hierop komt dan de halfgeleider-wafel A die opgedeeld moet worden. De wafel A ondergaat nu het opdelen, afspoelen, drogen en uitzetten, voor zover nodig. De verkregen chips vallen er niet vanaf omdat de kleefkracht van laag 3 dan nog groot genoeg is.

Vervolgens worden de chips van het kleefvel 1 afgenomen en op een geschikte drager gemonteerd. Daartoe wordt eerst de kleeflaag 3 van kleefvel 1 bestraald met electrodissociërende straling B van ultraviolet of een electronenstraal; hierdoor hardt de bij belichting polyme-riseerbare verbinding in kleeflaag 3 uit. Door dit uitharden neemt de kleef kracht van laag 3 sterk af en blijft er slechts weinig kleefkracht over. De bestraling van kleefvel 1 gebeurt bij voorkeur van die kant waarop geen kleeflaag 3 zit. Substraat of basis 2 moet dan ook voor straling doorzichtig zijn, indien UV toegepast wordt, maar bij gebruik van electronenstralen is dat niet beslist nodig.

Op de beschreven wijze worden gedeelten van de kleeflaag 3 waarop chips A1; A2 ..... zitten bestraald waardoor de kleefkracht van kleeflaag omlaag gaat. Daarna gaat het kleefvel naar een (niet afgebeeld) overnamestation waar chip Alf A2 ..... op de gebruikelijke wijze van onde ren door een duwstaaf 5 opgetild wordt, en de opgeduwde chips A-l, A2 ..... worden opgenomen, bijvoorbeeld met behulp van ene luchtpincet, en worden dan op een bepaald substraat gemonteerd. Dankzij de uitvinding kunnen alle chips A1# A2 ..... op die manier opgenomen worden zonder dat er enige kleefstof op hun achterkanten achterblijft. Verder kan het bestralen even goed in het overnamestation gebeuren.

Het is niet nodig dat het hele oppervlak van kleefvel met chips in één keer bestraald wordt, dit kan in meerdere keren in gedeelten gebeuren; bijvoorbeeld kan slechts een klein deel van substraat 2 van ondere af bestraald worden waardoor een of enkele chips Ax, A2 .....

zich onder opduwen van onderen af laten wegnemen.

Fig. 6 toont een modificatie van de bestralingsop-stelling, waarbij de duwstaaf 5 hol is en de stralingsbron 7 binnen in die duwstaaf 5 zit, zodat bestralen en opduwen tegelijkertijd kunnen gebeuren, de inrichting eenvoudiger wordt en tevens de tijd voor het overnemen bekort kan worden.

Dit overnemen van de chips Ax, A2 ..... kan direct na opdelen, afspoelen en drogen gebeuren, ook zonder dat het dragende kleefvel uitzet.

Hoewel het opwerken van halfgeleider-wafels de eerste toepassing is die voor onderhavige kleefvellen in gedachten komt, kunnen die ook gebruikt worden voor het maskeren van een te bekleden voorwerp. Zoals in fig. 7 getoond is, kan men op een gedeelte 9 van een te bekleden voorwerp (bijvoorbeeld een onderdeel van een automobiel) dat niet bekleed moet worden een kleefvel 1 volgens deze uitvinding aanbrengen, en vervolgens bekleding 10 over het geheel heen. Daarna wordt kleefvel 1 van bovenaf bestraald, waardoor de kleefkracht van dat kleefvel 1 omlaag gaat en kan dat kleefvel met de ongewenste bekleding 8 weggenomen worden. Op die wijze krijgt men een uitstekend effect en blijft er geen kleefstof op het oppervlak van het te bekleden voorwerp 8 zitten.

Claims (2)

1. Kleefvel bestaande uit een substraat met daarop een bekleding die een kleefstof en een bij bestraling polymeriseerbare stof bevat, met het kenmerk, dat het substraat een folie is waarvoor een monomeer met een carbonzuurgroep de voornaamste bouwsteen was, met het voorbehoud dat de bij de bestraling polymeriseerbare stof geen urethaan-acrylaatoligomeer met een molecuulgewicht tussen 3000 en 10.000 is, het kleefvel geen stof bevat waaruit zich bij bestraling een kleurstof vormt en in de kleeflaag geen licht-verstrooiend anorganisch poeder is opgenomen.

2. Kleefvel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de substraatfolie gemaakt wordt uit een copolymeer van ethaan met (meth)acrylzuur.