用於將物體粘合於其基底的粘合劑的製作方法
2023-06-10 06:26:51 1
專利名稱：用於將物體粘合於其基底的粘合劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種粘合劑，可將用多步法製造的物體在至少一加工步驟中粘合在其基底上。
當為所要求的目的製造諸如陶瓷或半導體材料等物體時，這些物體的生產包括了一步或多步，在處理時此物體常希望連接在其基底上，以便儘可能有利地進行處理。但是，在生產這類物體時，常常在粘合於基底一步之後，伴隨一步或多步，這時物體要與其基底分開，粘合劑從其表面除去。例如，為了用一有利的方式進行半導體產品的拋光和清洗，從而達到所要求的光滑和清淨，該半導體產品在各個加工步驟中必須粘合於其基底。但是，在下一步之前，必須將半導體產品清洗，以防止在半導體產品的背面上累積相當厚的粘合劑層。因此，用於粘合的粘合劑除了具有良好的粘合能力和良好的粘牢力外，還應在加工步驟後易溶於清洗中。這類粘合劑所應具有的其它性能是流動性和通過噴嘴的良好的適用性，這是因為半導體產品和陶瓷製品一般是大量製造的。
在EP專利申請402,520中，介紹了一種用於晶片的自動粘合裝置，其中，通過一種粘合蠟在晶片拋光步驟中將晶片粘附在其基底上。在該粘合蠟中，混合了某些有機溶劑以便將粘合蠟作為光滑層擴散在將被粘合物體的表面。在將晶片裝於其上之前，將粘合蠟通過一噴嘴供到基底上。但是，所說的EP專利申請402,520對該粘合蠟的組合物未作任何評述。
在將半導體產品與其基底粘合中，通常使用含CFC化合物的蠟，CFC化合物對地球的臭氧層和環境是有害的，例如商標名為氟裡昂(FREON)的商品化合物。在這些粘合劑中，可以提到的有含1，1，1-三氯乙烷(TCA)或三氯乙烯(TCE)的粘合劑。在除去留在半導體表面的粘合劑殘餘物中，通常使用含CFC化合物的溶劑，其中，包括上述的TCA和TCE化合物。
從日本專利申請03-203,981中知道一種用於粘合晶片的粘合劑。所說的粘合劑使用改性的樹脂或樹脂混合物作為粘合劑的主要成分，從而避免了使用CFC化合物。所用的樹脂是三環的環狀化合物，如樅酸。這種樅酸是經改性的，例如使其同馬來酸反應並將其酯化，經改性的樹脂的酸值約為70。所得到的改性的樹脂再被溶於有機溶劑中，其含量在1-50％範圍內。
在上述的日本專利申請03-203,981中，原樹脂經高度改性，以得到低酸值。在天然的樹脂中，酸值為160-180。通過該酸值，能夠實現粘合劑的粘合，以及在所要求的加工步驟之後實現其可洗性。這樣，適用於日本專利申請03-203,981中的粘合劑的改性樹脂必須加以強烈地中和以得到所要求的低酸值。要改性的樹脂越多，就越偏離生態產品。這會對應用環境造成不可預料的危害。
本發明的目的是克服先前方法的缺點，製造一種新的更通用的和更有利於生態的粘合劑，以用於生產半導體產品和陶瓷物體，例如半導體產品的拋光。該粘合劑具有相當高的酸值，不含有礙生態的CFC化合物，並且不用含CFC化合物的溶劑即可溶解，而且還具有粘合劑所要求的所有能力。本發明的這種嶄新的特性可由後附的權利要求書中明顯看出。
用於本發明的粘合劑中的固體材料是浮油松香，經過改性後使其酸值位於115-145。此樹脂還可溶解，使得粘合劑含20-50，有利的為30-40重量份樹脂和48-80，有利的為58-70重量份的溶劑。如果需要，可在粘合劑中加入0-2重量份的添加劑，用於調節粘合劑的性能。
用於本發明的粘合劑的浮油松香可通過蒸餾粗浮油而得到。粗浮油可由製漿工業得到，是松木製漿的副產品。根據本發明，作為三環單羧酸，如樅酸及其異構體的混合物，並具有CAS號8052-10-6的浮油松香，本身可用作本發明粘合劑的原料。但是，為改進用作粘合劑的這種樹脂的性能，可將浮油松香方便地改性，例如通過歧化、部分二聚、和/或用多元醇，如甘油或季戊四醇酯化。浮油松香的改性可以方便地調節粘合劑的玻璃化轉變溫度和軟化溫度。同樣，通過改性浮油松香，還可以實現在所要求材料之間通過粘合劑緊密結合，以達到適宜的極性確保粘合，還可在下一步之前方便地除去它時具有粘合劑的可洗性。
根據本發明，用於粘合劑的溶劑是一種含有至少下列化合物之一的溶劑松節油，如α-蒎烯，芳烴，如二甲苯或甲苯，酮，如丙酮，以及醇，如乙醇。利用溶劑，將粘合劑轉變為液體，易於擴散，從而使在將被粘合的物體表面上的粘合劑層相當平滑。如果在粘合劑中使用溶劑混合物，可以方便地調節粘合劑的極性和揮發性。合適的極性可以在擴散階段促進在基底上生成相當平坦的粘合劑層，並可在基底和被粘合的物體之間建立粘合鍵，而改進揮發性可以通過方便地調節溶劑混合物的沸點以除去粘合劑。溶劑混合物的沸點可調節在60-90℃，因此，溶劑混合物根據所說的溶劑成分，可含重量比為75/25-25/75，有利的是60/40-40/60的兩種成分。
本發明的粘合劑不含任何對生態有害的或高度易燃的CFC化合物，並且可以通過某些含過氧化物的普通氫氧化銨溶液，不用施加含CFC化合物的溶劑，就可將粘合劑從例如半導體產品的表面上方便地除去。因此，使用本發明的粘合劑對工作環境也是有利的。
本發明的粘合劑可有利地調節到組合物中的用於粘合劑中的改性浮油松香的酸值在115-145，有利的為130-145，同時按照ASTM標準E28-58T用環球法測定的樹脂的軟化點在68-78℃。為製成粘合劑，在改性樹脂油中加入溶劑，使得得到的混合物的玻璃化轉變溫度為10-18℃。
本發明的粘合劑的組合物將在下面的實施例中進一步討論。這些實施例的目的決不是對在後附的權利要求書中確定的粘合劑的組合物的限制。實施例1為了製造本發明的粘合劑，首先製成含35重量份的α-蒎烯和35重量份的丙酮的溶劑混合物，均按最終的粘合劑量計。在這種溶劑混合物中，加入30重量份的部分二聚的浮油松香，用季戊四醇部分酯化。其酸值為115-130。所得到的粘合劑的粘度是3mPas，玻璃化轉變溫度16.5℃，因此，在室溫下這種粘合劑可有利地擴散。實施例2
為了生成粘合劑，首先製成含32.5重量份甲苯和32.5重量份的丙酮的溶劑混合物，按最後粘合劑量計。在此溶劑混合物中，加入35質量份的在上述實施例1中提到的改性浮油松香，經測量粘合劑的玻璃化轉變溫度是9.1℃和粘度為5mPas。實施例3在生產本發明的粘合劑中，使用了含32重量份甲苯和32重量份乙醇的溶劑混合物，按最終粘合劑量計。在此溶劑混合物中，加入35重量份的酸值為130-145的部分二聚的浮油松香，以及1質量份的聚乙二醇作為添加劑。得到的粘合劑的粘度為6mPas，玻璃化轉變溫度為11.1℃。
權利要求
1.一種將在多步法中生成的物體在至少一個加工步驟中粘合於其基底上的粘合劑，其特徵在於含有酸值為115-145的20-50重量份的改性浮油松香和48-80重量份的至少一種溶劑，使得粘合劑的玻璃化轉變溫度為10-18℃。
2.權利要求1的粘合劑，特徵在於，浮油松香經部分歧化改性。
3.權利要求1的粘合劑，特徵在於，浮油松香經部分二聚改性。
4.權利要求1的粘合劑，特徵在於，浮油松香經酯化改性。
5.前述權利要求中任何一項的粘合劑，特徵在於，所用的溶劑是含松節油、芳烴、酮和醇中的兩種成分的混合物。
6.前述權利要求中任何一項的粘合劑，特徵在於，所用的溶劑是含松節油和醇的溶劑混合物。
7.權利要求1-5中任一項的粘合劑，特徵在於，所用的溶劑是含α-蒎烯和丙酮的溶劑混合物。
8.權利要求1-5中任何一項的粘合劑，特徵在於，所用的溶劑是含甲苯和丙酮的溶劑混合物。
9.權利要求1-5中任何一項的粘合劑，特徵在於，所用溶劑是含甲苯和乙醇的溶劑混合物。
10.權利要求1-5中任何一項的粘合劑，特徵在於，所用的溶劑是含二甲苯和丙酮的溶劑混合物。
全文摘要
本發明涉及一種粘合劑，用於將在幾步中生產的物體在至少一個加工步驟中粘合在其基底上。根據本發明，此粘合劑含20-50重量份的酸值為115-145的改性的浮油松香和48-80重量份的至少一種溶劑，這樣，粘合劑的玻璃化轉變溫度為10-18℃。
文檔編號C09J193/00GK1156472SQ95194838
公開日1997年8月6日 申請日期1995年8月24日 優先權日1994年8月29日
發明者J·T·拉科南, J·J·蘇馬拉南, M·K·卡爾沃, R·J·E·勞格倫 申請人:奧克麥蒂克公司