Procedimiento de mecanizado de una plaquita.

Procedimiento para mecanizar una plaquita, que lleva con preferencia componentes en una cara

(anverso),caracterizado por los pasos siguientes:

- aplicar un material polimérico de capa sobre el anverso, dicho material polimérico de capa consta por lo menos deuna capa viscoelástica que tiene las propiedades siguientes:

• alcanzar una tensión de cizallamiento por lo menos de 1000 Pa en el ensayo de intervalos temporales decizallamiento a una temperatura de 20ºC y un intervalo de cizallamiento de 100 Pa/min, sin que el materialviscoelástico empiece a fluir,

• una viscosidad compleja eta* inferior a 50000 Pas en el ensayo de cizallamiento oscilante (DMA) en latemperatura de aplicación y una frecuencia de 0,01 s-1,

• la capacidad de aumentar la cohesión y por tanto reducir la fluidez por reticulación de la capa,

• la elasticidad gomosa por lo menos parcial de la capa viscoelástica después de la reticulación que permita elarrancado posterior de la superficie sin dejar restos después de la reticulación, caracterizada por una tan deltainferior a 1 en el ensayo de cizallamiento oscilante a la temperatura de separación y una frecuencia de 100 s-1,

- reducir la viscosidad por lo menos de una capa viscoelástica del conjunto de capas unidas por aportación deenergía, de modo que tenga lugar un flujo sobre el anverso de la plaquita y de este modo una unión por material porlo menos parcial,

- reticular por lo menos una capa viscoelástica, de modo que se forme una capa con carácter elástico gomoso por lomenos parcial, que recubra la superficie rugosa por lo menos parcialmente,

- rebajar y/o recubrir y/o tratar el reverso de la plaquita

- separar o arrancar la capa viscoelástica después del mecanizado de la plaquita.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2006/068140.

Solicitante: TESA SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: QUICKBORNSTRASSE 24 20253 HAMBURG ALEMANIA.

Inventor/es: KRAWINKEL, THORSTEN, ZOLLNER, STEPHAN, KEITE-TELGENBUSCHER, KLAUS, DR., UTESCH,NILS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > ADHESIVOS; ASPECTOS NO MECANICOS DE LOS PROCEDIMIENTOS... > Adhesivos en forma de películas u hojas > C09J7/02 (sobre soportes)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/68 (para el posicionado, orientación o alineación)

PDF original: ES-2449096_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de mecanizado de una plaquita La invención se refiere a un procedimiento para mecanizar una plaquita (plaquita) , en el que el material de la capa es especialmente adecuado para fijar componentes de superficies muy estructuradas o para fijarlos sobre soportes muy estructurados y que tiene con preferencia una resistencia muy elevada a la temperatura.

El material de capa debe facilitar en especial que la plaquita empleada para la fabricación de productos semiconductores pueda producirse en menor grosor. Para ello, las plaquitas deberán poderse mecanizar con preferencia de modo más seguro y/o deberá reducirse el coste necesario de fabricación de componentes semiconductores, conmutadores, sensores y/u otros productos semiconductores y/o deberá configurarse de modo más favorable dicho coste, y/o deberá facilitarse la aplicación de procedimientos de corte con rayos láser y/o en especial el recubrimiento y/o deberá facilitarse el estructurado del reverso de la plaquita adelgazada y/o deberá

reducirse el riesgo de rotura y/o de deterioro mecánico.

A menudo existe el requisito técnico de cubrir o tapar temporalmente las superficies, para protegerse o reforzarlas con vistas al transporte o al siguiente paso de transformación. Un método muy generalizado consiste por ejemplo en cubrir partes de un automóvil con una lámina adhesiva para proteger la pintura durante el transporte hasta el cliente o en dotar provisionalmente los vehículos de motivos publicitarios. Además las láminas temporales de cobertura o láminas pelables se utilizan mucho en la pintura (pintura de reparación) para proteger las zonas contiguas a las partes que se van a reparar.

Durante la fabricación de componentes semiconductores (obleas, pastillas, lasquitas (dies, dices) ) sobre plaquitas actualmente se utilizan también a menudo láminas adhesivas (por ejemplo las láminas llamadas de esmerilado o cintas azules = blue tapes) que protegen temporalmente para facilitar las operaciones de mecanizado del reverso o bien la división (corte de piezas individuales) y demás proteger en especial el anverso de las plaquitas, sobre el que se hallan los componentes electrónicos propiamente dichos.

La evolución en el sector de la fabricación de semiconductores se mueve actualmente en una dirección que pretende adelgazar en gran manera la plaquita de silicio y, por tanto, el soporte de los componentes y conmutadores electrónicos propiamente dichos después de su fabricación. Actualmente se pueden conseguir grosores de menos de 20 nm. Las múltiples ventajas que conlleva semejante proceder no se van a debatir aquí, a pesar de su largo alcance. Sin embargo, como ejemplo cabe mencionar que, cuando la plaquita tiene un grosor reducido, y por tanto también la microplaquita (die) que se separa de ella, se puede limitar la molesta diafonía (crosstalking) entre los componentes electrónicos dentro de la microplaquita y el ruido de sustrato por ejemplo con la metalización del reverso. Este efecto se basa entre otros en que, a medida que disminuye el grosor de la capa de silicio, disminuye también la resistencia intrínseca de dicha capa de silicio. Además, una plaquita delgada posee una conductividad térmica mayor que una plaquita gruesa, lo cual es deseable para la utilización posterior.

Pero un grosor menor conlleva no solo ventajas, sino también genera inconvenientes, en especial durante el procesado posterior de la plaquita. Una plaquita que se haya rebajado en gran manera se convierte en más lábil o bien se dobla o arquea por la tensión del recubrimiento funcional. Por otro lado posee una capacidad térmica muy pequeña. Esto origina grandes dificultades y también retos durante los pasos ulteriores de mecanizado. Esto afecta 45 en especial al metalizado del reverso, para el que tienen que aplicarse temperaturas de aprox. 350ºC y además tiene que garantizarse la compatibilidad con el vacío de la plaquita a recubrir. La masa muy reducida y por tanto la capacidad térmica igualmente muy reducida de la plaquita conducen a que los conmutadores eléctricos sufran una carga mucho mayor por las temperaturas elevadas de metalizado.

Por otro lado, la manipulación de las plaquitas muy delgadas en los procesos habituales muy automatizados constituye un reto desde el punto de vista de la carga mecánica y del procesado ulterior en las instalaciones de manipulación existentes.

El procedimiento de fabricación de plaquitas delgadas y/o de componentes semiconductores delgados puede ser

distinto en general de un aplicador a otro. Pero en general se procede del modo siguiente. Aplicando diversas tecnologías, durante la fabricación de componentes y conmutadores electrónicos (diodos, transistores, circuitos integrados, sensores, etc.) se colocan los componentes, por ejemplo estructuras, capas o similares, sobre las plaquitas (discos de silicio, GaAs o de otros materiales y sustratos semiconductores) . En la actualidad, una vez finalizados los pasos del proceso de fabricación requeridos para ello, se dota el anverso (cara activa, es decir, el

lado sobre el que se hallan los componentes incorporados) de estas plaquitas de una lámina protectora o de una capa protectora del tipo que sea (por ejemplo una placa de vidrio que se pone en contacto a través de una cera) . Esta lámina o capa tiene la función de proteger el anverso de la plaquita y por tanto las estructuras eléctricas y mecánicas colocadas sobre el mismo durante el siguiente adelgazado o rebajado de la plaquita (por esmerilado, pulimentado, lijado, mordentado, etc. del reverso) .

Una vez aplicada la lámina o la capa, se rebaja la plaquita por el reverso. De este modo se reduce el grosor original de la plaquita. El grosor remanente que queda viene determinado por las cargas mecánicas que la plaquita tendrá que soportar en los pasos posteriores del proceso, que tendrán que aguantarse sin aumento significativo del riesgo de rotura o del riesgo de daño mecánico de otro tipo. Después del adelgazado y con el fin de mejorar las 5 propiedades de resistencia a la rotura de la plaquita puede realizarse un tratamiento mecánico y/o químico del reverso de la plaquita. Una vez efectuados los eventuales pasos de limpieza, se arranca o se quita la lámina protectora o la capa soporte del anverso de la plaquita. A continuación pueden realizarse eventualmente otros pasos de fabricación y/o adoptarse medidas para mejorar las propiedades mecánicas y/o efectuarse análisis o comprobaciones. En muchos casos, el reverso de la plaquita adelgazada se reviste y/o se estructura con una capa 10 metálica y/o con capas de otro tipo. Este recubrimiento se lleva a cabo por deposición electrónica (sputtering) , procedimientos similares de deposición con vacío y/o procedimientos litográficos y condiciona en muchos casos la carga térmica y/o el apoyo o soporte térmico. Después de los procesos realizados en el reverso (recubrimiento y/o estructuración) se quita la lámina protectora del anverso o la estructura de capas colocada sobre el anverso. A continuación en muchos casos se coloca la plaquita con el reverso hacia abajo (el anverso activo hacia arriba) sobre 15 una lámina de aserrado (lámina o marco de expansión) . Después se realiza el aserrado de la plaquita (división de la plaquita en sus componentes separados) mediante un disco tronzador rotatorio o con otros dispositivos mecánicos de aserrado. En algunos casos aislados se aplican también procedimientos de corte con rayos láser. En casos aislados, las plaquitas pueden también romperse, aplicando para ello en casos concretos procedimientos de asistencia del rayado, o bien se dividen las plaquitas por procedimientos de mordentado. Con los procedimientos convencionales es muy difícil tratar o transportar las plaquitas delgadas sin un gran riesgo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para mecanizar una plaquita, que lleva con preferencia componentes en una cara (anverso) ,

caracterizado por los pasos siguientes: 5

- aplicar un material polimérico de capa sobre el anverso, dicho material polimérico de capa consta por lo menos de una capa viscoelástica que tiene las propiedades siguientes:

• alcanzar una tensión de cizallamiento por lo menos de 1000 Pa en el ensayo de intervalos temporales de cizallamiento a una temperatura de 20ºC y un intervalo de cizallamiento de 100 Pa/min, sin que el material viscoelástico empiece a fluir,

• una viscosidad compleja eta* inferior a 50000 Pas en el ensayo de cizallamiento oscilante (DMA) en la temperatura de aplicación y una frecuencia de 0, 01 s-1,

• la capacidad de aumentar la cohesión y por tanto reducir la fluidez por reticulación de la capa,

• la elasticidad gomosa por lo menos parcial de la capa viscoelástica después de la reticulación que permita el arrancado posterior de la superficie sin dejar restos después de la reticulación, caracterizada por una tan delta inferior a 1 en el ensayo de cizallamiento oscilante a la temperatura de separación y una frecuencia de 100 s-1,

- reducir la viscosidad por lo menos de una capa viscoelástica del conjunto de capas unidas por aportación de energía, de modo que tenga lugar un flujo sobre el anverso de la plaquita y de este modo una unión por material por lo menos parcial,

- reticular por lo menos una capa viscoelástica, de modo que se forme una capa con carácter elástico gomoso por lo menos parcial, que recubra la superficie rugosa por lo menos parcialmente,

- rebajar y/o recubrir y/o tratar el reverso de la plaquit.

25. separar o arrancar la capa viscoelástica después del mecanizado de la plaquita.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la consecución de una tensión de cizallamiento de por lo menos 1000 Pa en el ensayo de intervalos temporales de cizallamiento se realiza con la adición de cargas de relleno, con preferencia con cargas de relleno que por la interacción entre sus partículas son capaces de formar una retícula de carga de relleno, con preferencia especial con ácidos silícicos pirogénicos, silicatos laminares, nanotubos o negro de humo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la consecución de una tensión de cizallamiento de por lo menos 1000 Pa en el ensayo de intervalos temporales de cizallamiento se realiza con la formación de una 35 retícula de gel dentro del material polimérico de capa.

4. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones 1 al 3, caracterizado porque la viscosidad baja durante la aplicación se consigue con la elevación de la temperatura y/o con la aportación de fuerzas de cizallamiento y/o alargamiento.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque las fuerzas de cizallamiento y/o alargamiento se aplican de modo oscilante.

6. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el flujo sobre la 45 superficie estructurada de la plaquita se intensifica por compresión.

7. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el por lo menos un material viscoelástico presenta un grado de reticulación que equivale por lo menos a un valor de gel del 50 %, en especial por lo menos del 75 %.

8. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al material viscoelástico se le añaden por mezclado reticulantes y/o promotores para facilitar la reticulación, en especial reticulantes y/o promotores excitables por radiación UV, electrónica o térmicamente.

9. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa viscoelástica tiene un grosor superior a 100 μm, con preferencia especial superior a 200 μm.

10. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la por lo menos una capa viscoelástica es estable por lo menos durante una hora a una temperatura superior a 200ºC, con preferencia superior a 300ºC, según se determina mediante el ensayo C.

11. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de capa contiene por lo menos otra capa, que reviste a la capa viscoelástica por lo menos por una cara y sirve de forro antiadhesivo (release-liner) , que por lo menos por una cara se quita de la superficie estructurada de la plaquita antes

de la aplicación.

12. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de capa tiene una capa que sirve de soporte permanente de la capa viscoelástica.

13. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de capa contiene un mecanismo de separación de la superficie estructurada de la plaquita, que está con preferencia integrado en la capa viscoelástica.

14. Procedimiento para mecanizar una plaquita según la reivindicación 1, caracterizado porque la aportación de energía y el flujo del material de capa sobre la superficie de la plaquita se realizan en una prensa de pegado, también con preferencia con vacío.