CN1077128C - 用于将物体粘合于其基底的粘合剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粘合剂，用于将在几步中生产的物体在至少一个加工步骤中粘合在其基底上。根据本发明，此粘合剂含20-50重量份的酸值为115-145的改性的浮油松香和48-80重量份的至少一种溶剂，这样，粘合剂的玻璃化转变温度为10-18℃。
Description
本发明涉及一种粘合剂，可将用多步法制造的物体在至少一加工步骤中粘合在其基底上。
当为所要求的目的制造诸如陶瓷或半导体材料等物体时，这些物体的生产包括了一步或多步，在处理时此物体常希望连接在其基底上，以便尽可能有利地进行处理。但是，在生产这类物体时，常常在粘合于基底一步之后，伴随一步或多步，这时物体要与其基底分开，粘合剂从其表面除去。例如，为了用一有利的方式进行半导体产品的抛光和清洗，从而达到所要求的光滑和清净，该半导体产品在各个加工步骤中必须粘合于其基底。但是，在下一步之前，必须将半导体产品清洗，以防止在半导体产品的背面上累积相当厚的粘合剂层。因此，用于粘合的粘合剂除了具有良好的粘合能力和良好的粘牢力外，还应在加工步骤后易溶于清洗中。这类粘合剂所应具有的其它性能是流动性和通过喷嘴的良好的适用性，这是因为半导体产品和陶瓷制品一般是大量制造的。
在EP专利申请402,520中，介绍了一种用于晶片的自动粘合装置，其中，通过一种粘合蜡在晶片抛光步骤中将晶片粘附在其基底上。在该粘合蜡中，混合了某些有机溶剂以便将粘合蜡作为光滑层扩散在将被粘合物体的表面。在将晶片装于其上之前，将粘合蜡通过一喷嘴供到基底上。但是，所说的EP专利申请402,520对该粘合蜡的组合物未作任何评述。
在将半导体产品与其基底粘合中，通常使用含CFC化合物的蜡，CFC化合物对地球的臭氧层和环境是有害的，例如商标名为氟里昂(FREON)的商品化合物。在这些粘合剂中，可以提到的有含1，1，1-三氯乙烷(TCA)或三氯乙烯(TCE)的粘合剂。在除去留在半导体表面的粘合剂残余物中，通常使用含CFC化合物的溶剂，其中，包括上述的TCA和TCE化合物。所述“CFC”是“含氯氟烃”的英文缩写。
从日本专利申请03-203,981中知道一种用于粘合晶片的粘合剂。所说的粘合剂使用改性的树脂或树脂混合物作为粘合剂的主要成分，从而避免了使用CFC化合物。所用的树脂是三环的环状化合物，如枞酸。这种枞酸是经改性的，例如使其同马来酸反应并将其酯化，经改性的树脂的酸值约为70。所得到的改性的树脂再被溶于有机溶剂中，其含量在1-50％范围内。
在上述的日本专利申请03-203,981中，原树脂经高度改性，以得到低酸值。在天然的树脂中，酸值为160-180。通过该酸值，能够实现粘合剂的粘合，以及在所要求的加工步骤之后实现其可洗性。这样，适用于日本专利申请03-203,981中的粘合剂的改性树脂必须加以强烈地中和以得到所要求的低酸值。要改性的树脂越多，就越偏离生态产品。这会对应用环境造成不可预料的危害。
本发明的目的是克服先前方法的缺点，制造一种新的更通用的和更有利于生态的粘合剂，以用于生产半导体产品和陶瓷物体，例如半导体产品的抛光。该粘合剂具有相当高的酸值，不含有碍生态的CFC化合物，并且不用含CFC化合物的溶剂即可溶解，而且还具有粘合剂所要求的所有能力。本发明的这种崭新的特性可由后附的权利要求书中明显看出。
用于本发明的粘合剂中的固体材料是浮油松香，经过改性后使其酸值位于115-145。此树脂还可溶解，使得粘合剂含20-50，有利的为30-40重量份树脂和48-80，有利的为58-70重量份的溶剂。如果需要，可在粘合剂中加入0-2重量份的添加剂，用于调节粘合剂的性能。
用于本发明的粘合剂的浮油松香可通过蒸馏粗浮油而得到。粗浮油可由制浆工业得到，是松木制浆的副产品。根据本发明，作为三环单羧酸，如枞酸及其异构体的混合物，并具有CAS号8052-10-6的浮油松香，本身可用作本发明粘合剂的原料。但是，为改进用作粘合剂的这种树脂的性能，可将浮油松香方便地改性，例如通过歧化、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调节粘合剂的玻璃化转变温度和软化温度。同样，通过改性浮油松香，还可以实现在所要求材料之间通过粘合剂紧密结合，以达到适宜的极性确保粘合，还可在下一步之前方便地除去它时具有粘合剂的可洗性。
根据本发明，用于粘合剂的溶剂是一种含有至少下列化合物之一的溶剂：松节油，如α-蒎烯，芳烃，如二甲苯或甲苯，酮，如丙酮，以及醇，如乙醇。利用溶剂，将粘合剂转变为液体，易于扩散，从而使在将被粘合的物体表面上的粘合剂层相当平滑。如果在粘合剂中使用溶剂混合物，可以方便地调节粘合剂的极性和挥发性。合适的极性可以在扩散阶段促进在基底上生成相当平坦的粘合剂层，并可在基底和被粘合的物体之间建立粘合键，而改进挥发性可以通过方便地调节溶剂混合物的沸点以除去粘合剂。溶剂混合物的沸点可调节在60-90℃，因此，溶剂混合物根据所说的溶剂成分，可含重量比为75/25-25/75，有利的是60/40-40/60的两种成分。
本发明的粘合剂不含任何对生态有害的或高度易燃的CFC化合物，并且可以通过某些含过氧化物的普通氢氧化铵溶液，不用施加含CFC化合物的溶剂，就可将粘合剂从例如半导体产品的表面上方便地除去。因此，使用本发明的粘合剂对工作环境也是有利的。
本发明的粘合剂可有利地调节到组合物中的用于粘合剂中的改性浮油松香的酸值在115-145，有利的为130-145，同时按照ASTM标准E28-58T用环球法测定的树脂的软化点在68-78℃。为制成粘合剂，在改性树脂油中加入溶剂，使得得到的混合物的玻璃化转变温度为10-18℃。
本发明的粘合剂的组合物将在下面的实施例中进一步讨论。这些实施例的目的决不是对在后附的权利要求书中确定的粘合剂的组合物的限制。
实施例1
为了制造本发明的粘合剂，首先制成含35重量份的α-蒎烯和35重量份的丙酮的溶剂混合物，均按最终的粘合剂量计。在这种溶剂混合物中，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。其酸值为115-130。所得到的粘合剂的粘度是3mPas，玻璃化转变温度16.5℃，因此，在室温下这种粘合剂可有利地扩散。
实施例2
为了生成粘合剂，首先制成含32.5重量份甲苯和32.5重量份的丙酮的溶剂混合物，按最后粘合剂量计。在此溶剂混合物中，加入35质量份的在上述实施例1中提到的改性浮油松香，经测量粘合剂的玻璃化转变温度是9.1℃和粘度为5mPas。
实施例3
在生产本发明的粘合剂中，使用了含32重量份甲苯和32重量份乙醇的溶剂混合物，按最终粘合剂量计。在此溶剂混合物中，加入35重量份的酸值为130-145的部分二聚的浮油松香，以及1质量份的聚乙二醇作为添加剂。得到的粘合剂的粘度为6mPas，玻璃化转变温度为11.1℃。
Claims (10)
1.一种将在多步法中生成的物体在至少一个加工步骤中粘合于其基底上的粘合剂，其特征在于含有酸值为115-145的20-50重量份的改性浮油松香和48-80重量份的至少一种溶剂，使得粘合剂的玻璃化转变温度为10-18℃。
2.权利要求1的粘合剂，特征在于，浮油松香经部分歧化改性。
3.权利要求1的粘合剂，特征在于，浮油松香经部分二聚改性。
4.权利要求1的粘合剂，特征在于，浮油松香经酯化改性。
5.权利要求1-4中任何一项的粘合剂，特征在于，所用的溶剂是含松节油、芳烃、酮和醇中的两种成分的混合物。
6.前述权利要求1-4中任何一项的粘合剂，特征在于，所用的溶剂是含松节油和醇的溶剂混合物。
7.权利要求1-4中任一项的粘合剂，特征在于，所用的溶剂是含α-蒎烯和丙酮的溶剂混合物。
8.权利要求1-4中任何一项的粘合剂，特征在于，所用的溶剂是含甲苯和丙酮的溶剂混合物。
9.权利要求1-4中任何一项的粘合剂，特征在于，所用溶剂是含甲苯和乙醇的溶剂混合物。
10.权利要求1-4中任何一项的粘合剂，特征在于，所用的溶剂是含二甲苯和丙酮的溶剂混合物。
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