RU2612879C1

RU2612879C1 - Method for temporary fixing substrates on technological basis

Info

Publication number: RU2612879C1
Application number: RU2015144366A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Верба; Леонид Викторович Воронцов; Ринат Шаукатович Тахаутдинов; Дмитрий Александрович Даниленко
Original assignee: Акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега"
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2017-03-13

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: adhesive material is applied on the process base by vacuum deposition or by application of a thin sheet of this material into the atmosphere, the workpiece assembly is performed on the adhesive surface of the process media, the received packet is subjected to the temperature necessary for joining the workpiece to the process plate. If necessary, pressing force is applied in the vacuum atmosphere or in the atmosphere, thereby a single preform-base system, pierced with channels along the fastening plane, on which the usual technological operations are performed, is made. After that, the channels of the preform-base system are connected to the pipes, through which the pumping of the liquid substance, a quickly dissolving adhesive material, is made, and the adhesive residues are removed from it after the complete separation of the workpiece.

EFFECT: expansion of the arsenal of methods for temporary fixing the substrates on the technological basis.

8 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано, например, при изготовлении гибридных интегральных схем, высокоплотных электронных модулей, а также при корпусировании многокристальных электронных компонентов, содержащих утоненные полупроводниковые кристаллы в составе единого электронного компонента или подложки. Изобретение может быть использовано и в других отраслях промышленности.The invention relates to electronics and can be used, for example, in the manufacture of hybrid integrated circuits, high-density electronic modules, as well as in the packaging of multi-chip electronic components containing thinned semiconductor crystals as part of a single electronic component or substrate. The invention can be used in other industries.

Известны следующие способы временного закрепления заготовок на технологическом носителе для предотвращения их изгибов и коробления при выполнении механических, химико-термических, фотолитографических, вакуумно-плазменных и других операций.The following methods are known for temporarily securing workpieces on a technological carrier to prevent their bending and warping during mechanical, chemical-thermal, photolithographic, vacuum-plasma and other operations.

1. Крепление на магнитный или электромагнитный стол - подходит для крепления заготовок из ферромагнитных материалов. Использование этого способа широко известно в машиностроении (см., например, US 3336551 А, US 20100308519 А1, ЕР 2497599 В1). Использование прижимов при креплении на магнитный или электромагнитный стол из магнитных материалов способствует удержанию материалов, не обладающих ферромагнитными свойствами. Недостаток использования прижимов - снижение эффективности использования технологического поля и обострение проблемы коробления тонкостенных заготовок. Кроме того, вышеозначенный способ не может быть использован при магнетронном напылении материала на заготовку ввиду привнесения искажений в магнитное поле магнетрона.1. Mounting on a magnetic or electromagnetic table - suitable for mounting workpieces made of ferromagnetic materials. The use of this method is widely known in mechanical engineering (see, for example, US 3336551 A, US 20100308519 A1, EP 2497599 B1). The use of clamps for mounting on a magnetic or electromagnetic table made of magnetic materials helps to retain materials that do not have ferromagnetic properties. The disadvantage of using clamps is a decrease in the efficiency of using the technological field and an aggravation of the problem of warping of thin-walled workpieces. In addition, the above method cannot be used for magnetron sputtering of the material on the workpiece due to the introduction of distortion into the magnetic field of the magnetron.

2. Равномерное крепление тонкостенной заготовки, без коробления - крепление на вакуумный стол (один из известных типовых способов крепления описан в американском патенте US 20100013169 А1). Недостаток вакуумного закрепления - невозможность выполнения технологических процессов в вакуумной среде.2. Uniform fastening of a thin-walled workpiece, without warping - fastening to a vacuum table (one of the known typical fastening methods is described in US patent US 20100013169 A1). The disadvantage of vacuum fastening is the inability to perform technological processes in a vacuum environment.

3. Еще один способ - широко известный способ закрепления с помощью электростатического захвата (один из известных типовых способов крепления описан в европейском патенте ЕР 0609504 А1). Основной недостаток - при использовании этого способа необходимо использование высокого напряжения, требующего особых мер предохранения от его воздействия.3. Another method is the well-known method of fastening using electrostatic capture (one of the known typical methods of fastening is described in European patent EP 0609504 A1). The main disadvantage is that when using this method, it is necessary to use high voltage, which requires special measures of protection from its impact.

4. Крепление на клеевую основу (viam.ru/public/files/2005/2005-204336.pdf) подходит для большинства технологических воздействий, однако клеевой состав характеризуется повышенным газовыделением в вакууме. Использование клеевых составов нарушает геометрию плоскостности и параллельности в системе «обрабатываемая плоскость - установочная поверхность». Кроме того, затруднено последующее отделение заготовки с установочной поверхности.4. Mounting on an adhesive base (viam.ru/public/files/2005/2005-204336.pdf) is suitable for most technological influences, but the adhesive composition is characterized by increased gas evolution in a vacuum. The use of adhesive compounds violates the geometry of flatness and parallelism in the system "machined plane - mounting surface". In addition, the subsequent separation of the workpiece from the mounting surface is difficult.

5. Один из известных способов закрепления заготовок и свободный от вышеперечисленных недостатков, при этом позволяющий производить закрепление при широком спектре технологических воздействий - временное закрепление на технологической плоскости с помощью материалов, меняющих адгезионные свойства под воздействием ультрафиолетового излучения (см., например, американский патент US 20130244400 А1). Данный способ может быть использован в случае проницаемого для ультрафиолетового излучения материала закрепляемой подложки или технологического носителя, что сужает возможности его использования.5. One of the known methods of fixing blanks and free from the above drawbacks, while allowing fixing with a wide range of technological influences, is temporary fixing on the technological plane using materials that change the adhesive properties under the influence of ultraviolet radiation (see, for example, US patent US 20130244400 A1). This method can be used in the case of permeable to ultraviolet radiation material of the fixed substrate or technological media, which narrows the possibilities of its use.

Технический результат изобретения - расширение арсенала способов временного закрепления подложек на технологическом основании.The technical result of the invention is the expansion of the arsenal of methods for temporarily fixing substrates on a technological basis.

Для достижения этого технического результата делают следующее (пример иллюстрируется фиг. 1-8).To achieve this technical result, do the following (an example is illustrated in Fig. 1-8).

1. На технологическое основание наносят материал адгезива либо путем распыления шликера, вакуумным или газодинамическим напылением, например, легкоплавкого минерального стекла SiO₂ с эвтктоидной добавкой (фиг. 1, 2), либо путем аппликации тонкого листа этого материала (фиг. 3).1. An adhesive material is applied to the technological base either by spraying a slip, by vacuum or gas-dynamic spraying, for example, of fusible mineral glass SiO ₂ with a eutectoid additive (Fig. 1, 2), or by applying a thin sheet of this material (Fig. 3).

2. Осуществляют монтаж заготовки на адгезионную поверхность технологического носителя (фиг. 4).2. Carry out the installation of the workpiece on the adhesive surface of the technological media (Fig. 4).

3. Полученный пакет подвергают воздействию температуры, необходимой для присоединения заготовки к технологической пластине; при необходимости прикладывают усилие прессования в среде вакуума или в атмосфере (фиг. 5). В результате заготовка и технологическое основание представляют собой единую систему, пронизанную каналами вдоль плоскости соединения.3. The resulting package is subjected to the temperature necessary to attach the workpiece to the technological plate; if necessary, apply a pressing force in a vacuum or atmosphere (Fig. 5). As a result, the workpiece and the technological base are a single system penetrated by channels along the connection plane.

4. Над системой заготовка-основание выполняют обычные технологические операции.4. Above the workpiece-base system perform the usual technological operations.

5. После выполнения всех технологических операций заготовку отделяют от технологического основания. Для этого каналы системы заготовка-основание соединяют с патрубками, через которые осуществляют прокачку жидкого вещества, быстро растворяющего материал адгезива, например раствор солей плавиковой кислоты (фиг. 6); на фиг. 6 1 - впускной патрубок растворителя адгезива, 2 - технологическое основание, 3 - микроканалы в технологическом основании для растворителя, 4 - заготовка, 5 - выпускной патрубок растворителя адгезива, 6 - элементы герметизации системы для предотвращения утечки растворителя. При растворении материала связки происходит освобождение от адгезионных сил (фиг. 7, 8).5. After performing all technological operations, the workpiece is separated from the technological base. To do this, the channels of the workpiece-base system are connected to nozzles through which pumping a liquid substance that quickly dissolves the adhesive material, for example, a solution of hydrofluoric acid salts (Fig. 6); in FIG. 6 1 - adhesive solvent inlet pipe, 2 - technological base, 3 - microchannels in the technological solvent base, 4 - blank, 5 - adhesive solvent outlet pipe, 6 - system sealing elements to prevent solvent leakage. When the ligament material is dissolved, release from the adhesive forces occurs (Fig. 7, 8).

6. Для восстановления геометрии и целостности заготовки после ее отделения от основания с нее удаляют остатки адгезива. Для этого ее, например, устанавливают на вакуумный стол и шлифуют сторону с остатками адгезива.6. To restore the geometry and integrity of the workpiece after it is separated from the base, adhesive residues are removed from it. To do this, for example, it is mounted on a vacuum table and the side with adhesive residues is ground.

Claims

A method of temporarily fixing substrates on a technological base, namely, that adhesive material is applied to the technological base either by vacuum spraying or by applying a thin sheet of this material in the atmosphere, the workpiece is mounted on the adhesive surface of the technological carrier, the resulting package is subjected to the temperature required for attaching the workpiece to the technological plate, and if necessary, apply a pressing force in a vacuum or atm osphere; as a result, a single blank-base system is obtained, pierced by channels along the fixing plane, over which the usual technological operations are performed; after that, the channels of the workpiece-base system are connected to nozzles through which pumping a liquid substance quickly dissolving the adhesive material, and after complete separation of the workpiece, adhesive residues are removed from it.