薄片粘貼裝置及粘貼方法

2023-12-06 16:01:51 3

專利名稱：薄片粘貼裝置及粘貼方法
技術領域：
本發明涉及一種薄片粘貼裝置及粘貼方法，更詳細地說，本發明涉及 一種在朝多個板狀部件大約同時粘貼薄片的同時，可以沿各板狀部件的外 緣將薄片切斷的薄片粘貼裝置及粘貼方法。
背景技術：
歷來，在半導體晶片(以下簡稱為"晶片")上， 一般都要粘貼保護 其電路面用的保護片，或者在其背面或表面粘貼熱敏粘結性的粘接片。已經知道有這樣一種薄片粘貼方法(例如，參見專利文獻l):使用 一種在帶狀剝離片上臨時粘有上述保護片或粘接片等的帶狀粘接片的原 料片(巻筒紙)，在將該薄片從剝離片上剝離並將其粘貼到晶片上之後， 沿晶片外圓周進行切斷。專利文獻1日本發明專利特開2003 — 257898號公報 然而，在專利文獻l中揭示的切斷裝置中，是在將一張晶片支撐在工 作臺上的狀態下，將薄片導引出後進行粘貼的，而有不能將薄片大約同時 地粘貼到多個板狀部件上的不便之處。也就是說，與矽晶片不同，化合物 半導體晶片的大口徑化進展不順利。但是，由於LED (發光二極體)的性 能提高，這些小口徑的晶片的需求倍增。可是，即使照原樣挪用處理大口 徑晶片的粘貼裝置，也無法享用其大尺寸之長處。發明內容本發明正是針對這些不足之處做出提案的，其目的就在於提供這樣一 種薄片粘貼裝置及粘貼方法，即，以多個板狀部件為對象，能夠大約同時 地將薄片進行粘貼的薄片粘貼裝置及粘貼方法。為了達到上述目的，本發明提供一種薄片粘貼裝置，包括支撐板狀 部件的工作檯；在被支撐在該工作檯的板狀部件的上面一側導引出帶狀薄 片的薄片導引單元；壓緊上述薄片並且將該薄片粘貼到板狀部件上的壓緊 輥；沿上述板狀部件的外緣切斷上述薄片的切斷裝置；其中，上述工作檯 被設置為在大約同一平面內能夠支撐多個板狀部件，在各板狀部件上能夠 大約同時地將上述薄片進行粘貼。在本發明中，上述切斷裝置由含有多個關節、這些關節通過NC控制的多關節機械手所構成。上述工作檯由外側工作檯和多個內側工作檯所構成，這些外側工作檯 及內側工作檯採用被設置成可以分別升降的結構。另外，上述內側工作檯，以上述外側工作檯的上面作為基準位置，根 據上述板狀部件的厚度而升降；另一方面，上述外側工作檯，以上述壓緊 輥的壓緊面作為基準，根據上述薄片的厚度而升降使得壓緊輥的壓緊力被 設置成大約保持一定。另外，上述多關節機械手可以採用這樣的構成在其自由端一側，被 設置為可以選擇性地安裝刀具刀刃和吸附臂，在安裝了上述吸附臂的狀態 下，具備將上述板狀部件搬送至工作檯的搬送功能。進一步，還可以採用這樣的構成在上述多關節機械手的近旁配置檢 査機構，該檢查機構具有對上述板狀部件進行定位的功能和對上述刀具刀 刃進行檢査的功能。另外，本發明還提供一種薄片粘貼方法，該方法為在板狀部件被支 撐於工作檯上的狀態下，對被導引出至該板狀部件的上面一側的帶狀薄片 賦予壓緊力，沿上述板狀部件的外緣將薄片切斷；其中，在將多個板狀部 件支撐於上述工作檯的大約同一平面內的狀態下，向上述薄片賦予壓緊 力；然後，沿各板狀部件的外緣將薄片切斷。發明效果根據本發明，因為可以將多個板狀部件支撐於工作檯上進行薄片的粘 貼，所以可以提供一種通過同時粘貼薄片來大幅度提高處理能力的薄片粘 貼裝置。另外，由於外側工作檯和內側工作檯是能夠升降的，所以，即使板狀 部件的厚度和薄片的厚度會有所變化，也能夠賦予一定的薄片壓緊力並且 保持一定的粘貼精度。進一步，切斷裝置由多關節機械手所構成，通過在其自由端一側，可 選擇性地安裝刀具刀刃和吸附臂，因而成為實現切斷裝置和搬送裝置的各 種功能的多功能型，可降低成本。另外，通過配置具備在切斷裝置的近旁進行定位之功能、和進行刀具 刀刃檢査之功能的檢査機構，將板狀部件配置在工作檯上時可以將板狀部 件的朝向乃至方位保持一定，同時，也能夠檢測出刀具刀刃的不良等。


圖1是本實施方式涉及的薄片粘貼裝置的概略主視圖。 圖2是上述薄片粘貼裝置的概略立體圖。圖3是機械手保持有吸附臂之狀態的與圖2相同的概略立體圖。 圖4是表示保持有刀具刀刃的機械手的前端區域的放大立體圖。 圖5是表示保持有吸附臂的機械手的前端區域的放大立體圖。 圖6是工作檯及機械手的部分剖視圖。
附圖標記說明
10薄片粘貼裝置
12薄片導引單元 13 工作檯 14壓緊輥
15多關節機械手(切斷裝置) 16 照相機(檢查機構) 51 外側工作檯 52 內側工作檯
62 機械手機身
63 刀具刀刃 100 吸附臂 200 料倉
S 粘接片
W 晶片(板狀部件)
具體實施例方式
以下參照

將本發明的實施方式。
圖1是表示本實施方式涉及的薄片粘貼裝置的概略主視圖，圖2是表 示其概略立體圖。在這些圖中，薄片粘貼裝置10包括配置在基座ll上 部的薄片導引單元12;和在大約同一平面內支撐多個作為板狀部件的晶 片W的工作檯13;和對被導引到晶片W的上面側的粘接片S賦予壓緊力 並且將該粘接片S粘貼在晶片W的壓緊輥14;和在晶片W上粘貼了粘接
片S之後，沿該晶片W的外緣切斷粘接片S的切斷裝置；和具有從料倉
200取出晶片W然後搬送到上述工作檯13上之功能的多關節機械手15(以 下，簡稱為"機械手15");和在對晶片W進行定位的同時，作為後述
的檢查刀具刀刃的檢查機構的照相機16;和儲存刀具刀刃及吸附臂的儲
存裝置17;和把晶片W的外側的不需要的粘接片Sl從工作檯13的上面
剝離的剝離裝置18;和巻取不需要的粘接片Sl的巻取裝置19。
上述薄片導引單元12包括支撐巻狀原料片L的支撐輥20，該原料
片L為在帶狀剝離片PS的一面臨時粘有帶狀粘接片S;和迅速翻轉從該支撐輥20導引出的原料片L，並從剝離片PS剝離粘接片S的剝離板22; 和巻取並回收剝離片PS的回收輥23;和配置在支撐輥20與回收輥23之 間的多根導輥25 31;和配置在導輥25、 26之間的緩衝輥33;和配置在 導輥27、 28之間的同時，包含測力傳感器39及由該測力傳感器39所支 撐並位於上述剝離板22的基礎部分一側的張力測定輥40的張力測定機構 35;和將剝離板22、導輥27、 28、 29及張力測定機構35—體地支撐， 與上述壓緊輥14相互作用，使粘接片S相對於晶片W的粘貼角度0保持 一定的粘貼角度維持機構37。在上述導輥27、 29上，還設有制動片32、 42，這些制動片32、 42在將粘接片S粘貼到晶片W上的時候，通過氣缸 38、 48相對於對應的導輥27、 29進退，從而將粘接片S夾在其之間，以 抑制其導引。
此外，上述薄片導引單元12及構成該單元的上述張力測定機構35以 及粘貼角度維持機構37，與由本申請人申請的在日本發明專利特願2005 一198806號中所公開的是相同的，在此省略其詳細說明。
如圖2、 3及6所示，上述工作檯13，由俯視呈大約方形的外側工作 臺51，和在該外側工作檯51的區域內相互相鄰地配置於四處的俯視大約 呈圓形的內側工作檯52所構成。外側工作檯51被設置成在與各內側工作 臺52的外緣之間分別形成間隙C的狀態下，在四處具有能夠容納內側工 作臺52的凹部，同時，還可以通過單軸機械手54相對於基座11升降。 另一方面，各內側工作檯52被設置成可以通過單軸機械手56相對於外側 工作檯51升降。因此，內側工作檯52以外側工作檯51的上面作為基準 位置，根據晶片W的厚度升降，另一方面，外側工作檯51以壓緊輥14的 壓緊面為基準，根據薄片S的厚度升降，從而使得該壓緊輥14的壓緊力 被設置成大約保持一定。即，因為可以使多個晶片W的上面與外側工作檯 51的上面成為一體，所以，不論晶片W數量有多少或晶片W有還是沒有 都能夠使粘接片S的壓緊力保持一定。因此，能夠不起鈹紋、氣泡不被巻 入地進行薄片S的粘貼。此外，在本實施方式中，各內側工作檯51可以 通過未予圖示的加熱機構分別進行加熱。因此，作為粘接片S，若採用熱 敏粘結性的粘接片時，則可以先將晶片W加熱，然後將其粘結。
上述壓緊輥14通過門型框57支撐。在門型框57的上面側，設置有 氣缸59、 59，通過這些氣缸59的驅動，壓緊輥14則被設置成可以上下 升降。此外，如圖2所示，門型框57，通過單軸機械手60及導軌61被 設置成可沿圖1中的X方向移動。
如圖6所示，上述機械手15，由機械手機身62、和被支撐於該 機械手機身62的自由端一側的刀具刀刃63或吸附臂100 (參見圖3、 圖5)所構成。機械手機身62包含有底座部64;和配置在該底座部64的上面一側、被設置成可以在箭頭A F方向上旋轉的第一臂65A 第六 臂65F;和被安裝在第六臂65F的前端一側、即機械手機身52的自由端 一側上的工具夾持卡盤69。第二、第三及第五臂65B、 65C、 65E被設置 成可以在YXZ面內旋轉的同時，第一、第四及第六臂65A、 65D、 65F被 設置成可以繞其軸旋轉。本實施方式中的機械手15是由NC (Numerical Control)控制的。S卩，相對於加工物件的各關節的移動量由分別對應的 數值信息來控制，其所有的移動量是由程序來控制的；採用與以往的切斷 裝置完全不同的方式，即不必在每次晶片尺寸變更時，都用手工作業來變 更刀具刀刃的位置。通過這樣的數值控制，由於刀具刀刃63能夠進行任 意位置、角度等的姿勢變位，即使晶片W被放置於不同的位置，都可以沿 其外圓周切斷粘接片S。在非切斷動作時，則被設置成將刀具刀刃63退 避到偏離工作檯13上方區域的外側位置，即工作檯13的側方位置。
如圖4、圖5所示，上述工具夾持卡盤69，由呈大約圓筒狀的容納體 70;和配置在該容納體70的圓周方向大約120度間隔位置上，裝卸自如 地保持刀具刀刃63或吸附臂100的三個夾頭爪71所構成。各夾頭爪71， 內側一端為呈銳角的頂尖形狀部71A，通過氣壓相對於容納體70的中心 在直徑方向上可以進退。
上述刀具刀刃63，由形成基礎部分區域的刀刃夾持器63A和插入到 該刀刃夾持器63A前端一側而被固定的刀刃63B所構成。刀刃夾持器63A 大約呈圓柱狀，在其外圓周面的圓周方向大約120度間隔的位置上，沿軸 向形成從基端延長到中間部長度的槽72，通過上述卡盤爪71的尖端形狀 部71A卡接在這些槽72上，相對於工具夾持卡盤69的刀具刀刃63的位 置保持一定。
在上述刀刃夾持器63A上，內置有未予圖示的加熱器和振動裝置，通 過加熱器可加熱刀刃63B，同時，通過振動裝置可以振動刀刃63B。此外， 作為加熱器，可列舉盤管式加熱器，另外，作為振動裝置，則可列舉超聲 波振動裝置。
如圖2及圖3所示，上述照相機16，配置在機械手15的近旁。該照 相機16，檢測刀具刀刃63上刀刃緣的缺損、或者當粘結劑的轉粘結量超 過容許範圍的時候，將信號輸出至未予圖示的控制裝置，與此相對應，可 以實現機械手機身62自動與收存於儲存裝置17的其他刀具刀刃63進行 更換的功能，以及機械手15從料倉200將晶片W配置到工作檯13的各內 側工作檯52上時，檢測出該晶片W的未予圖示的V形切槽或合適取向來 進行定位的功能。
上述儲存裝置17，如圖2及圖3所示，包含分別收存刀具刀刃63的 第一儲物器17A、和收存吸附臂100的第二儲物器17B。機械手15在替代刀具刀刃63將吸附臂100保持的時候，在將晶片W從料倉200搬送到工 作臺13上的同時，進行將被粘貼了粘接片S之後的晶片W朝後道工序搬 送的動作。此外，吸附臂100由與上述刀刃夾持器63A具備同一槽72 的臂架100A;和安裝在上述臂架100A上的同時，具有與前端未予圖示 的減壓裝置連通的真空孔穴100C的Y型臂部100B所構成。其他的吸附 臂100，是形狀不同的I型臂或用於吸附不同尺寸的晶片的臂，是可以儲 存對應於8英寸、12英寸等半導體晶片的吸附臂。
如圖1和圖2所示，上述剝離裝置18，由小直徑輥80和大直徑輥81 所構成。這些小直徑輥80和大直徑輥81，支承在移動框架F上。該移動 框架F，由沿圖2中Y方向相對配置的前部框架F1，和通過連結部件83 連結在該前部框架Fl的後部框架F2所構成，後部框架F2支承在單軸機 械手85上，而前部框架F1，支承在上述導軌61上，籍此，移動框架F 可在圖2中的X方向移動。如圖1所示，大直徑輥81支承在臂部件84 的同時，該臂部件84，通過氣缸88，使得大直徑輥81可在離開和接近小 直徑輥80的方向上變換位置。
上述巻取裝置19，由支承在移動框F上的驅動輥90和支承在旋轉臂 91的自由端一側、通過彈簧92與驅動輥90的外周面相接，從而捏住(nip) 不需要的粘接片S1的巻取輥93所構成。在驅動輥90的軸端，配置有驅 動馬達M，通過該馬達M的驅動，驅動輥90旋轉，巻取輥93跟隨其旋 轉，使得不需要的粘接片Sl被巻取。另外，巻取輥93隨著巻取量的增大， 抵抗彈簧92的力，朝圖l中的右方向旋轉。
下面，說明有關本實施方式的作用。
從支撐輥20導引出的原料片L，在剝離板22的前端位置上，粘接片 S從剝離片PS上被剝離，剝離片PS的引導端被固定在回收輥23上。另 一方面，粘接片S的引導端，經由壓緊輥14、剝離裝置18被固定在巻取 裝置19的巻取輥93上。粘接片S，通過剝離板22和壓緊輥14，被配置 成面對工作檯13的上方，通過導輥27、 29和制動片32、 42將其夾在它 們之間，使得其導引被抑制。然後，隨著壓緊輥14一邊旋轉一邊在晶片 W上朝圖l中左側移動，張力測定輥40被粘接片S拉拽，測力傳感器39 一邊測定其張力， 一邊使用粘貼角度維持機構37，使導引頭49朝斜下方 下降。這樣，粘接片S就大約同時地被粘貼到多個晶片W上。
上述機械手15通過工具夾持卡盤69夾持吸附臂100，通過該吸附臂 100從料倉200將晶片W —張張地吸住並保持，用照相機16進行定位， 然後依次轉送至工作檯13的內側工作檯52上，在此狀態下，粘接片S — 邊承受壓緊輥14的壓緊力， 一邊同時地被粘貼到各晶片W上。
在各晶片W的上面粘接片S —旦被粘貼，機械手15就進行將吸附臂100退回到第二儲物器17B中並且改拿刀具刀刃63的動作，根據預先輸 入的移動軌跡數據，沿著晶片W的外緣，進行粘接片S的切斷。然後，在 該切斷結束之後，刀具刀刃63，接受通過照相機16對其刀刃緣63D (參 見圖4)的檢查。在此， 一旦檢測出刀刃緣63D折損、或粘結劑的轉粘結 量超過容許範圍等刀具刀刃的問題時，在進行下一次的切斷時，在向未予 圖示的控制裝置輸出將不再使用該有問題的刀具刀刃63而應該更換新的 刀具刀刃63的信號的狀態下，進行將有問題的刀具刀刃63收存到第一儲 物器17A中，再次進行往吸附臂100的改拿動作，吸住完成了粘接片S切 斷後的晶片W，移送至下道工序。一旦藉助機械手15從工作檯13上取走晶片W，不需要的粘接片Sl 就會被剝離裝置16所巻取，再次通過機械手15將應該粘貼粘接片S的晶 片W從料倉200移送到工作檯13上。此外，由於該巻取與日本發明專利 特願2005—198806號中所公開的是相同的，在此省略其詳細說明。因此，按照這種實施方式，由於可以對多個晶片W在同一工作檯13 上大約同時地粘貼粘接片S，能夠用上述機械手15依次沿晶片外緣切斷 粘接片S，所以可以進行高效率地薄片粘貼和切斷。而且，晶片W在通過 機械手15可以從料倉200被搬送到工作檯13上的同時，也能夠從該工作 臺13移送至下一道工序，所以不需要使用獨立的切斷裝置和搬送裝置， 因而可以降低成本。如上所述，通過以上記載揭示了實施本發明所需的最佳構成、方法等， 但是，本發明並不限於此。也就是說，對於本發明已主要就特定的實施方式，做了特別的圖示和 說明，但只要不脫離本發明的技術思想和目的範圍，對於以上說明的實施 方式，就其形狀、位置或配置等，根據需要，本行業人員都能夠加以各種 變更。例如，在上述實施方式中，作為板狀部件，雖然以晶片W作為了對象，但 是，對於向其他板狀部件粘貼薄片、進行切斷的場合也可以適用。另外，板狀 部件不局限於圓形，也可以是多邊形。另外，晶片W不局限於相同的尺寸，可 以以大小不一作為對象同時地粘貼薄片。
權利要求
1、一種薄片粘貼裝置，包括支撐板狀部件的工作檯；在被支撐在該工作檯的板狀部件的上面一側導引出帶狀薄片的薄片導引單元；壓緊上述薄片並且將該薄片粘貼到板狀部件上的壓緊輥；沿上述板狀部件的外緣切斷上述薄片的切斷裝置；其特徵在於上述工作檯被設置為在大約同一平面內能夠支撐多個板狀部件，在各板狀部件上能夠大約同時地將上述薄片進行粘貼。
2、 根據權利要求l記載的薄片粘貼裝置，其特徵在於上述切斷裝 置由含有多個關節、這些關節通過NC控制的多關節機械手所構成。
3、 根據權利要求1或2記載的薄片粘貼裝置，其特徵在於上述工 作臺由外側工作檯和多個內側工作檯所構成，這些外側工作檯及內側工作 臺採用被設置成可以分別升降。
4、 根據權利要求l、 2或3記載的薄片粘貼裝置，其特徵在於上述 內側工作檯，以上述外側工作檯的上面作為基準位置，根據上述板狀部件 的厚度而升降；另一方面，上述外側工作檯，以上述壓緊輥的壓緊面作為 基準，根據上述薄片的厚度而升降使壓緊輥的壓緊力基本保持一定。
5、 根據權利要求2、 3或4記載的薄片粘貼裝置，其特徵在於上述 多關節機械手被設置為在其自由端一側可以選擇性地安裝刀具刀刃和吸 附臂，在安裝了上述吸附臂的狀態下，具備將上述板狀部件搬送至工作檯 的搬送功能。
6、 根據權利要求5記載的薄片粘貼裝置，其特徵在於在上述多關 節機械手的近旁配置有檢查機構，該檢查機構具有對上述板狀部件進行定 位的功能和對上述刀具刀刃進行檢查的功能。
7、 一種薄片粘貼方法，在板狀部件被支撐於工作檯上的狀態下，對 被導引到該板狀部件的上面一側的帶狀薄片賦予壓緊力，沿上述板狀部件 的外緣將薄片切斷，其特徵在於在將多個板狀部件支撐於上述工作檯的大約同一平面內的狀態下，向 上述薄片賦予壓緊力；然後，沿各板狀部件的外緣將薄片切斷。
全文摘要
晶片(W)被分別支撐在工作檯(13)的各內側工作檯上，在將帶狀的粘接片(S)導引到這些晶片(W)的上面一側之後，壓緊輥(14)賦予壓緊力。粘接片(S)通過被安裝在機械手(15)自由端一側的刀具刀刃(63)，沿晶片外緣被切斷。該機械手(15)進行了將刀具刀刃(63)改拿為夾持吸附臂(100)的動作後，從料倉(200)將晶片(W)搬送到工作檯(13)上，另外，還具有將粘貼完薄片的晶片(W)移送至下一道工序的功能。
文檔編號H01L21/52GK101238569SQ20068002912
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月27日 優先權日2005年8月11日
發明者小林賢治, 野中英明 申請人:琳得科株式會社