一种水溶性晶片粘接剂制造技术

本发明专利技术公开了一种水溶性晶片粘接剂，由如下质量份的四种组份构成，阿拉伯树胶100；纯水160‑185；铝矾15‑30；甘油15‑25。制备方法为：a）称取与阿拉伯树胶质量相当的纯水并加热到60℃以上，然后加入粉状的阿拉伯树胶进行混合，搅拌均匀形成凝胶状阿拉伯胶；b）将铝矾和剩下的纯水混合以配置成铝矾溶液；c）将铝矾溶液与凝胶状阿拉伯胶混合均匀；d）最后将甘油倒入步骤c）得到的混合液中，搅拌均匀即得到水溶性粘接剂。本发明专利技术水溶性胶粘剂能够代替目前使用的石蜡，能在常温下粘接和固化，应力小，清洗简单、环保、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性晶片粘接剂
本专利技术涉及粘接剂，具体涉及制备声表面波器件用单面抛光衬底片用的水溶性晶片粘接剂，属于晶体材料加工领域。
技术介绍
声表面波（SAW）滤波器以设计灵活、极佳的通带选择性、极小的带内畸变、群延迟时间偏差小和频率相位线性度优良、输入输出阻抗变换容易、抗电磁干扰性能好、可靠性高、实时信号处理能力以及可小型化和片式化制造等特点，成为移动通讯的核心器件。石英（SiO2）、铌酸锂（LT）、钽酸锂（LT）、硅酸镓镧（LGS）、钽酸镓镧（LGT）等压电单晶，需要加工成单面抛光片作为制作SAW器件的衬底片，衬底片要求成本低、面型质量（翘曲度、TTV等指标）好、表面物质残留少等。晶片平面度误差直接影响光刻系统的聚焦，粗糙度影响刻线尺寸与精度，缺陷数量和深度将影响元件的集成度和可靠性。特别是随着现代电子元器件日益严格的要求，声表面波器件厂家对压电衬底片的精度和表面质量的要求越来越高。因此低成本、产业化的超精密晶片加工技术研究迫在眉睫。现有晶片加工时，先将两片晶片非加工面通过石蜡粘接在一起，然后放置在加工设备中进行磨抛加工，加工时先加工其中一个晶片的加工面，然后再加工另一晶片的加工面。石蜡这种粘结材料存在以下几个明显的缺陷：1、石蜡需加热融化后和晶片粘接，两晶片分离时也需要加热石蜡，因热膨胀系数的不同，会造成晶片从夹具取下来后变形，造成晶片的翘曲度较大，4英寸晶片如果不采用化学腐蚀方法控制，数值会超出100μm。2、由于粘接的石蜡厚度偏差在10μm左右，存在的粘接误差以及夹具和加工盘的精度问题，会造成晶片塌边，产品TTV指标在20μm左右。采用国外设备及夹具和辅料，TTV指标能达到10μm以内，但设备、辅料昂贵，成本较高。3、通过石蜡粘接的晶片分离后需要对石蜡进行清洗，而石蜡的清洗成本较高，清洗石蜡通常有两种清洗剂，汽油清洗石蜡会造成铅残留，硫酸加重铬酸钾也严重污染环境。如果采用专用的去蜡剂，生产成本又会增高；同时残留石蜡也易对镀膜设备腔体造成污染。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种水溶性胶粘剂，能够代替目前使用的石蜡，能在常温下粘接和固化，应力小，清洗简单、环保、成本低。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水溶性晶片粘接剂，由如下质量份的四种组份构成，阿拉伯树胶100；纯水160-185；铝矾15-30；甘油15-25。优选质量份为，阿拉伯树胶100；纯水175-184；铝矾16-25；甘油18-22。上述粘接剂按如下方法制备得到：a）称取与阿拉伯树胶质量相当的纯水并加热到60℃以上，然后加入粉状的阿拉伯树胶进行混合，搅拌均匀形成凝胶状阿拉伯胶；b）将铝矾和剩下的纯水混合以配置成铝矾溶液；c）将铝矾溶液与凝胶状阿拉伯胶混合均匀；d）最后将甘油倒入步骤c）得到的混合液中，搅拌均匀即得到水溶性粘接剂。相比现有粘接剂石蜡，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术提出的的水溶性粘接剂，实现了无蜡光学冷加工，能够在常温下完成晶片的粘结和固化，固化机理为失水凝固。并能够根据加工要求调整铝矾溶液比例，形成不同的粘接力。由于无需加热，很好地避免了热粘接对产品翘曲度、TTV、LTV的影响，改善晶片加工质量。2、本粘接剂粘接的晶片使用纯水浸泡就可完全分开，再多浸泡一些时间就可完成晶片的清洗，不会在晶片表面形成任何残留。由于不需要清洗石蜡所需要的那些清洗剂，在降低晶片生产成本和环保两方面都得到改善。3、本专利技术水溶性粘接剂手工粘接即可，简单方便，不再需要粘片机。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术进行详细描述。本专利技术水溶性晶片粘接剂，由如下质量份的四种组份构成，阿拉伯树胶100；纯水160-185；铝矾15-30；甘油15-25。优选质量份：阿拉伯树胶100；纯水175-184；铝矾16-25；甘油18-22。本粘接剂能够实现常温粘接、纯水分离清洗的效果，同时通过调整铝矾溶液比例可以方便地调节粘接剂的粘接力和流动性。本专利技术粘接剂按如下方法制备得到：a）称取与阿拉伯树胶质量相当的纯水并加热到60℃以上，然后加入粉状的阿拉伯树胶进行混合，搅拌均匀形成凝胶状阿拉伯胶；b）将铝矾和剩下的纯水混合以配置成铝矾溶液；c）将铝矾溶液与凝胶状阿拉伯胶混合均匀；d）最后将甘油倒入步骤c）得到的混合液中，搅拌均匀即得到水溶性粘接剂。以下为一个优选的制备实施例。称取纯水100g，加热到60℃以上，与100g粉状阿拉伯树胶混合，搅拌均匀形成凝胶状阿拉伯胶。按照纯水、铝矾重量比(2-6):1的比例配置成90-100g铝矾溶液。将铝矾溶液与阿拉伯胶混合均匀。量取15-25mL甘油倒入混合液中，搅拌均匀即得到水溶性胶粘剂。在加工声表面波器件用单面抛光衬底片时，需要对两块晶片的非加工面进行粘接，本专利技术粘接剂即用于两块晶片的非加工面粘接。为更好地理解本粘接剂在加工过程中的使用和效果，以下对声表面波器件用单面抛光衬底片的制备方法进行详细描述。1）毛坯晶片腐蚀：将毛坯晶片放入按一定比例混合HNO3和HF腐蚀液中，消除毛坯片中的应力，同时可减少后续加工的裂片率；2）晶片打毛：采用GC1000＃绿碳化硅将晶片两面打毛，磨削量0.03mm/片，压力（1-1.5）Kg/片，时间10-20min；3）晶片腐蚀：使用腐蚀液消除产品加工应力；4）晶片粘结：使用本专利技术水溶性胶粘剂，将晶片非加工面粘接保护起来；5）抛光面细磨、精磨：将粘接后的两晶片装入行星轮中，采用聚胺脂抛光革为磨盘，白刚玉为磨料，同时对两晶片打磨面进行细磨和精磨，总磨削量30-40μm，表面在强光下肉眼观察无划道，产品粗糙度≤50nm；6）晶片分离并腐蚀：直接使用纯水浸泡使晶片分离，再放入腐蚀液中；7）倒角：采用电镀金刚砂砂轮倒角；8）晶片粘结：使用本专利技术水溶性胶粘剂，将晶片非抛光面粘接保护起来；9）抛光面粗抛：采用W1钻石膏同时对两晶片进行机械抛光，抛光革采用合成纤维抛光革，抛光量0.01mm/片，压力（3-4）Kg/片，时间200-300min，抛光完成后产品在强光下观察无划痕，粗糙度＜2nm；10）CMP精抛；同时对两晶片进行CMP精抛；11）工件分离并清洗：首先先用含有两性亲水基活性剂的普通清洗剂加纯水擦洗晶片抛光面，再用丙三醇浸泡超声清洗，然后使用（50-80）：1的稀HF溶液浸泡超声，最后用纯水超声甩干装盒。本专利技术提出的单面抛光晶片加工方法，在每道加工工序后，对晶片进行腐蚀，消除加工应力，并修复面型精度。同时使用全水溶性胶粘剂而不是石蜡粘结晶片，不再需要粘片机，同时避免了石蜡清洗和热粘结对晶片加工质量的影响。另外，本工艺两面同时加工，而同样盘径的单面加工设备和改造后的双面加工设备价格差不多，本专利技术使双面加工设备的加工数量达到单面加工设备加工数量的2倍以上，加工效率大大提高。本工艺晶片材料损耗小，磨抛总加工量只有50-70μm，而传统工艺（含单面加工设备）加工量在200μm左右，2英寸晶圆进口成线设备加工量最理想也要70μm左右而且随晶圆直径增大而增加。本专利技术的上述实施例仅仅是为说明本专利技术所作的举例，而并非是对本专利技术的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性晶片粘接剂，其特征在于：由如下质量份的四种组份构成，阿拉伯树胶100；纯水160‑185；铝矾15‑30；甘油15‑25。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性晶片粘接剂，其特征在于：由如下质量份的四种组份构成，阿拉伯树胶100；纯水160-185；铝矾15-30；甘油15-25。2.根据权利要求1所述的水溶性晶片粘接剂，其特征在于：优选质量份为，阿拉伯树胶100；纯水175-184；铝矾16-25；甘油18-22。3.根据权利要求1或2所述的水溶性晶片粘接剂，其特征在于：按如下方法制备得到：a）称取与阿拉伯树胶质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡吉海，石自彬，罗夏林，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：重庆,50