将刚性载体暂时连接至基材的方法技术

描述了将基材暂时连接至刚性载体的方法，其包括形成可热分解的聚合物（例如聚（碳酸亚烷基酯））的牺牲层，以及采用位于它们之间的牺牲层将挠性基材与刚性载体粘结。然后可以在连接的基材上装配电子元件和／或电子电路或者实施其它半导体加工步骤（例如背磨）。一旦装配完成，可以通过加热该组合体分解牺牲层而将该基材与刚性载体分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及加工挠性基材以及更特别涉及将刚性栽体暂时 连接至用于进一步加工的挠性基材的方法。
技术介绍
在电子工业，较薄和/或更具挠性的基材作为用于电子电路的基底 正快速流行。挠性基材可以包括广泛多样的材料，包括诸如不锈钢之 类的金属、任何种类塑料的非常薄的层，等等。 一旦所需的电子元件、 电路(一种或多种)在挠性基材表面上形成，该电路能够连接到最终产 品上或者结合到其它结构中。上述产品或者结构的典型实例是平板显 示器上的有源矩阵、零售店中各种商品上的RFID标签、各种传感器， 等等。所出现的一个主要问题是使较薄和/或更具挠性的基材在加工过 程中稳定。例如，在基材上装配薄膜晶体管或者薄膜晶体管电路的过 程中实施很多工序步骤，在达些工序步骤实施期间基材可以通过数个 机械装置、烘箱、清洗步棘，等等。移动挠性基材通过所述过程，该挠性基材必须暂时安装在某种载体或者刚性载体上且必须是可拆卸地 连接，以致该挠性栽体能够在各工序步骤之间无挠曲地移动并且当该工序步骤完成后能够拆卸该载体。另 一方面，通过背磨(backgrinding) 较厚半导体基材制备的薄化基材在背磨(backside grinding)工序和 诸如光刻、沉积等之类的整个后续工序期间需要得到支撑。
技术实现思路
第一个方面，本专利技术提供用于在挠性基材上装配电子元件和/或电 子电路的方法，包括将挠性基材暂时连接至刚性载体；和在挠性基 材的暴露表面上装配电子元件和/或电子电路。第二个方面，本专利技术提供用于在半导体基材上装配电子元件和/ 或电子电路的方法，包括采用不稳定物质薄膜将半导体基材暂时连接 至刚性载体，该半导体基材包含第一层面、第二层面和厚度，其中第 一层面包含至少一种电子元件和/或电子电路；其中，不稳定物质薄膜 在半导体基材的第一层面和刚性载体之间；和不稳定物质包括聚(碳酸 亚烷基酯)。附图说明图l是简化剖视图，举例说明根据本专利技术的将刚性载体暂时连接 至挠性基材的方法中的起始工序；图2是简化剖视图，举例说明用于将刚性载体暂时连接至挠性基 材的进一步工序；图3是简化剖视图，举例说明根据本专利技术将刚性载体暂时连接至 挠性基材的另一种方法；以及图4举例说明根据本专利技术的用于不稳定物质层分解的热解或者燃 烧期间的化学反应流程图。定义本文所用术语"不稳定物廣^指,热分解的物质。 一旦加热到高于本申请定义的临界分解温度，则所述物质分解成更小和/或更具挥发 性的分子。可热分解的物质的非限制性实例包括聚(碳酸亚烷基酯)、硝化纤维素、乙基纤维素、聚(甲基丙烯酸曱酉旨)(PMMA)、聚(乙烯醇)、 聚(乙烯醇缩丁醛)(poly(vinyl butyryl))、聚(异丁烯)、聚(乙烯基 吡咯烷酮)、微晶纤维素、蜡、聚(乳酸)、聚(二氧环己 酮)(poly (dioxa讓e))、聚(羟基丁酸酯)(poly (hydroxybutyrate))、 聚(丙烯酸酯)和聚(苯并环丁烯)。本文所用术语"预成形挠性基材"指如本申请所定义的挠性基材在 与刚性载体粘结之前为自支撑(free-standing)基材。本文所用术语"双面粘合剂"指任何粘合剂，该粘合剂包含支撑性 背衬，在该背衬两个相对层面的每个层面上具有粘合剂材料。相对层 面上的粘合剂可以相同或者不同，以及包括但不局限于例如弹性体、 热塑性、热固性、压敏性、和/或光-固化粘合剂(例如可见光或者UV)。本文所用术语"挠性基材"指包含挠性物质的自支撑基材，该挠性 物质容易调整它的形状。挠性基材的非限制性实例包括但不局限于金 属薄膜以及聚合物薄膜，例如金属箔，比如铝箔和不锈钢箔，以及聚 合物片材，比如聚酰亚胺、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二曱酸乙二醇 酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)，以及包含两种或更多种金属和/或聚合物物质的多层堆叠体，条件是该整个堆叠体组合 体保持挠性。上述基材优选为薄的，例如厚度小于2毫米，以及优选 厚度小于1毫米；更优选该基材厚度小于500jam，以及优选厚度约 50-200 iam。本文所用术语"软化状态"指物质处于大于它的玻璃化转变温度但 小于它的分解温度的温度，如本申请所定义。术语"分解温度"指以下温度在该温度下包含至少一种可热分解 的物质的组合物开始分解成更小和/或更具挥发性的分子。本文所用术语"亚烷基"指包含2-10个碳原子的线性或者支化的 二价烃基。亚烷基的实例包括但不局限于亚乙基、亚丁基、六亚曱基， 等等。7本文所用术语"平的"指该表面上的各点距离由该基材中心定义的线都小于约100 jam;优选该表面上的各点距离由该基材中心定义的线 都小于约75jam;更优选该表面上的各点距离由该基材中心定义的线 都小于约60罪。具体实施方案笫一个方面，本专利技术提供用于在挠性基材上装配电子元件和/或电 子电路的方法，包括将挠性基材暂时连接至刚性载体和在该基材的暴 露表面上装配电子元件和/或电子电路。在第一个方面的一个实施方案中，本专利技术提供方法，其中将挠性 基材暂时连接至刚性载体包括在刚性栽体或者挠性基材上形成包含不 稳定物质的薄膜；和通过位于挠性基材和刚性载体之间的薄膜将挠性 基材与刚性栽体粘结。在第一个方面的优选实施方案中，本专利技术提供方法，其中在刚性 载体或者挠性基材上形成不稳定物质的薄膜包括在刚性栽体或者挠性 基材上形成在溶剂中包含不稳定物质的溶液层；和干燥该层以形成薄 膜。在一个实施方案中，如图l举例说明的，刚性栽体10涂敷有本发 明的不稳定物质薄膜12。该不稳定物质的溶液包含诸如聚(碳酸亚烷 基酯)之类的不稳定物质，该不稳定物质溶于合适的溶剂中。将该不稳 定物质和溶剂(一种或多种)分批处理(batched),和伴随摇动或以其它 方式搅动(或者混合)以延长的时间使其溶解。可以施加热量以溶解该 不稳定物质，条件是温度保持在低于该不稳定物质的临界分解温度。 该不稳定物质的溶液可以进一步包含添加剂，比如硝化纤维素或者乙 基纤维素，以调节该不稳定物质薄膜(下文)的分解温度。可以使用不稳定物质的溶液按照任何为本领域技术人员已知的用 于从溶液制备薄膜的方法制备在刚性载体或者挠性基材之上的不稳定 物质薄膜。例如，该溶液可以喷涂、滴铸(drop cast)、旋涂、网涂 (webcoated)、刮涂、或者浸涂以在该载体或者基材上制备溶液的层。当在刚性载体上形成该层时，优选该溶液通过使该溶液分配于刚性载 体的表面上和旋转该载体以均匀分布该溶液来旋涂。本领域的技术人 员理解通过旋涂制备的层、以及最终薄膜的厚度可以通过选择溶剂中不稳定物质的浓度、溶液粘度、旋转速率(spinning rate)、以及旋转 速度(spinning speed)来控制。在挠性基材或者刚性载体的粘结之前可以干燥该溶液层以基本上 去除任何残留溶剂以及制备不稳定物质的薄膜。此干燥可以根据本领 域技术人员已知的任何方法，条件是该方法不会导致基材、栽体、和/ 或不稳定物质的劣化。例如，可以通过在大约80°C-180°C、且优选约 10(TC-130。C的温度下加热该层来干燥该层。在另一个实施例中，可以 通过在真空中温度为约100。C-180。C下加热该层来干燥该层。而在另一个实施例中，可以通过在温度为约8ox:-i8(rc下加本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在挠性基材上装配电子元件和／或电子电路的方法，该方法包括：　将挠性基材暂时连接至刚性载体；和　在该挠性基材的暴露表面上装配电子元件和／或电子电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S奥罗克，
申请(专利权)人：亚利桑那董事会，代理并代表亚利桑那州立大学的法人团体，
类型：发明
国别省市：US[美国]