PL189611B1

PL189611B1 - Sposób cięcia dwuwarstwowych płytek zawierającychstruktury przyrządów półprzewodnikowych

Info

Publication number: PL189611B1
Application number: PL99330892A
Authority: PL
Inventors: Jan Łuczyński
Original assignee: Inst Tech Elektronowej
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2005-08-31
Also published as: PL330892A1

Abstract

1 . Sposób ciecia dwuwarstwowych plytek ze strukturami przyrzadów pólprzewodni- kowych, zwlaszcza czujników cisnienia, za pomoca pily tarczowej, w którym plytka nakle- jana jest na rozciagnieta folie, znamienny tym, ze plytke w której warstwa krzemu znajdu- je sie na warstwie szkla najpierw przykleja sie powierzchnia szklana do folii, nastepnie wygrzewa sie i nadcina plytke od strony warstwy krzemowej na glebokosc 45%-47% gru- bosci plytki w kierunkach x i y, po czym odkleja sie folie od warstwy szklanej, przykleja sie ja od strony warstwy krzemowej, równiez wygrzewa sie, a nastepnie prowadzi sie ciecie plytki od strony warstwy szklanej po widocznych przez ta warstwe nacieciach i oddziela sie struktury. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób cięcia dwuwarstwowych płytek zawierających struktury przyrządów półprzewodnikowych, zwłaszcza struktury czujników ciśnienia.

Stosowane do wytwarzania czujników ciśnienia płytki są znacznie grubsze od typowych płytek stosowanych w technologii przyrządów półprzewodnikowych. Typowe płytki krzemowe zawierające struktury przyrządów półprzewodnikowych mają grubość ok. 0,4-0,5 mm. Podczas gdy płytki ze strukturami czujników ciśnienia mają grubość około 2,4 mm. Ponadto typowe płytki krzemowe są jednorodne, natomiast płytki ze strukturami ciśnienia są płytkami dwuwarstwowymi otrzymanymi przez połączenie warstwy (płytki) krzemowej o grubości 0,40 mm z warstwą (pbiką) szklaną o grubości 2,00 mm.

Znana i najczęściej stosowana metoda cięcia płytek krzemowych w celu wydzielenia prostokątnych struktur przyrządów półprzewodnikowych polega na cięciu płytki po jednej stronie za pomocą piły tarczowej. W tym celu najpierw płytki nakleja się na folię rozciągniętą na odpowiedniej ramce, tak aby spodnia powierzchnia płytki przylegała do folii. Następnie wygrzewa się tak przygotowane płytki w suszarce komorowej przez odpowiedni dla danej folii czas i w odpowiedniej temperaturze, i prowadzi się cięcie właściwe. Parametry cięcia są tak ustawiane, ze ostrze tarczy przecina na wskroś płytkę i wcina się w folię na głębokość około 10 nm. Cięcie płytki prowadzone jest w kierunkach x i y.

Zastosowanie znanej metody do cięcia dwuwarstwowych płytek o znacznej grubości (2,4 mm) ze strukturami czujników ciśnienia okazało się nieskuteczne. Cięcie takie powodowało odrywanie się przeciętych struktur od folii z uwagi na duze opory materiału płytki, na jakie natrafiała tarcza tnąca oraz małą powierzchnię struktur w stosunku do ich grubości (2,4 x 2,4 mm).

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób cięcia dwuwarstwowych płytek ze strukturami przyrządów półprzewodnikowych naklejonych na rozciągniętą folię, za pomocą piły tarczowej. W sposobie tym, płytkę w której warstwa krzemu znajduje się na warstwie szkła najpierw przykleja się powierzchnią szklaną do folii i wygrzewa się ją. Następnie nadcina się płytkę od strony warstwy krzemowej na głębokość 45/-47/ jej grubości w kierunkach x i y. Po zakończeniu tej operacji odkleja się folię od warstwy szklanej i przykleja się ją od strony warstwy krzemowej, po czym również wygrzewa się. Po wygrzaniu prowadzi się cięcie

189 611 płytki od strony warstwy szklanej po widocznych przez tą warstwę nacięciach na głębokość 45%-47% grubości płytki i oddziela się struktury. Korzystnie jest jeżeli takie płytki dwuwarstwowe wygrzewa się w temperaturze 70°C przez 30 min. Korzystnie jest również jeżeli oddzielanie struktur prowadzone jest tak, że płytkę umieszcza się na podkładce gumowej krzemową warstwą ku dołowi, a następnie dociska się tą płytkę od strony warstwy szklanej znajdującej się u góry, na przykład za pomocą wałka.

Proponowany sposób ma wiele zalet. Jedną z nich jest to, że dzięki pozostawieniu nie przeciętej środkowej części płytki, płytka nie odrywa się od folii i pozwala na przeprowadzenie prawidłowego procesu cięcia. Inną zaletą jest natomiast to, że znacznie ułatwiony jest montaż rozdzielonych struktur. Ponieważ struktury „trzymane są” aż do oddzielenia przez cieniutką nie przeciętą część środkową to krawędzie płytki nie są uszkodzone elektrycznie i nie postrzępione.

Wynalazek zostanie objaśniony na przykładzie sposobu cięcia pojedynczej płytki dwuwarstwowej o średnicy 3. Jedna warstwa tej płytki jest warstwą krzemową o grubości 0,4 mm, a drugą warstwą jest warstwa szkła o grubości 2 mm. Płytka taka zawiera 250 struktur o wymiarach 2,4 x 2,4 mm, ułożonych w kolumnach i rzędach. Przed przystąpieniem do właściwego cięcia płytkę przykleja się powierzchnią szklaną do odpowiedniej folii technologicznej, następnie dla wzmocnienia tego klejenia prowadzi się wygrzewanie tej płytki w suszarce komorowej przez ok. 30 min w temperaturze 70°C. Następnie za pomocą pojedynczej piły tarczowej nadcina się płytkę od strony warstwy krzemowej, na której znajdują się ścieżki i pola kontaktowe struktury, na głębokość 1,12 mm, w kierunku „x” - uzyskując kolejne rzędy, a następnie na tą samą głębokość w kierunku „y” uzyskując kolumny. Po zakończeniu tak prowadzonego nadcinania od strony warstwy krzemowej odkleja się folię od strony warstwy szklanej i przykleja się ją od strony (już nadciętej) warstwy krzemowej, dla lepszego połączenia płytkę z folią również się wygrzewa. Po wygrzaniu nadcina się płytkę od strony warstwy szklanej ustawiając piłę na widocznych w szkle śladach uzyskanych poprzez głębsze niż grubość warstwy krzemowej uprzednie nadcięcie płytki od strony warstwy krzemowej. Nadcinanie to prowadzi się na taką samą głębokość jak poprzednie. Istotnym jest aby w środkowej części płytki pozostała cieniutka 200-220 pm warstewka nie przecięta szkła. Po zakończeniu takiego nadcinania odkleja się „wzmacniającą mechanicznie płytkę” folię i oddziela się poszczególne struktury. Oddzielanie struktur prowadzi się tak, ze płytkę umieszcza się na podkładce gumowej krzemową warstwą ku dołowi, a następnie dociska się tą płytkę za pomocą wałka od strony warstwy szklanej znajdującej się u góry.

189 611

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób cięcia dwuwarstwowych płytek ze strukturami przyrządów półprzewodnikowych, zwłaszcza czujników ciśnienia, za pomocą piły tarczowej, w którym płytka naklejana jest na rozciągniętą folię, znamienny tym, ze płytkę w której warstwa krzemu znajduje się na warstwie szkła najpierw przykleja się powierzchnią szklaną do folii, następnie wygrzewa się i nadcina płytkę od strony warstwy krzemowej na głębokość 45%-47% grubości płytki w kierunkach x i y, po czym odkleja się folię od warstwy szklanej, przykleja się ją od strony warstwy krzemowej, również wygrzewa się, a następnie prowadzi się cięcie płytki od strony warstwy szklanej po widocznych przez tą warstwę nacięciach i oddziela się struktury.
2. Sposób cięcia dwuwarstwowych płytek według zastrz. 1, znamienny tym, ze płytki podłożowe wygrzewa się w temperaturze 70°C przez 30 min.
3. Sposób cięcia dwuwarstwowych płytek według zastrz. 1, znamienny tym, że oddzielanie struktur prowadzone jest tak, że płytkę umieszcza się na podkładce gumowej krzemową warstwą ku dołowi, a następnie dociska się tą płytkę od strony warstwy szklanej znajdującej się u góry, korzystnie za pomocą wałka.