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 在將薄片粘貼到半導體晶片等板狀部件時，可高精度地將薄片粘貼到板狀部件 的指定位置上的薄片粘貼裝置及粘貼方法。
背景技術：
以往，會在半導體晶片(以下簡稱為"晶片")上粘貼用于保護其電路面 的保護片，或在其背面粘貼芯片焊接用的粘接片。
作為這種薄片的粘貼方法，己知有以下的粘貼方法使用在帶狀剝離片上 臨時粘有帶狀粘接片的巻筒紙，從上述剝離片剝離粘接片，粘貼到晶片上之后， 再沿晶片外周進行切割(例如，參照專利文獻l)。
專利文獻l:日本專利特開2004 — 47976號公報
但是，在專利文獻1公開的薄片粘貼裝置中，并未積極采用使在晶片上粘 貼粘接片的動作中的張力保持恒定的結構。
因此，在粘接片上出現了張力不足的狀態下，將該粘接片粘貼到晶片上時， 往往會造成粘接片起皺，或在粘接片和晶片之間混入氣泡這一不良現象。另一 方面，當粘接片張力過大時，會在該粘接片粘貼之后，出現晶片產生翹曲變形 這一問題。
另外，專利文獻1中的薄片粘貼裝置的結構如下配置有用于將薄片導出
到與晶片表面面對的位置的導輥組群28，從粘接片的粘貼動作開始，到切斷動 作、剝離動作之間，該導輥組群28始終夾持粘接片，所以會在粘接片的粘接 劑層上形成筋狀凹部。因此，在像晶片那樣，被研磨到僅有幾十微米厚的、超 薄的板狀部件中，若使用殘存凹部痕跡的薄片，則會變得厚度不均，或在研磨 時造成晶片破裂，故凹部區域不能用于晶片粘貼區。因此，雖然可在進行薄片 輸送時，使其不含該凹部區域，但是，這樣一來，又會帶來薄片無端消耗這一 問題。
發明內容
本發明正是針對上述問題而研發出來的，其目的在于，提供一種薄片粘貼 裝置及粘貼方法，其中，可在要將薄片粘貼到板狀部件之前，測定該薄片的張 力，并按規定的設定張力粘貼薄片。本發明的另一目的在于，提供一種薄片粘貼裝置及粘貼方法，其中，可通 過導出與板狀部件大小對應長度的薄片，大幅度抑制薄片的無端消耗。
為了達到上述目的，本發明提供一種薄片粘貼裝置，其包括薄片導出單 元，其將薄片導出到與板狀部件的表面面對的位置上；以及擠壓輥，其給上述
薄片賦予擠壓力，從板狀部件的一端朝另一端粘貼薄片，上述薄片導出單元的 結構為包括張力測定機構，其用于測定上述薄片導出單元和上述擠壓輥之間 的薄片之張力；以及包含有導出頭的粘貼角度維持機構，該導出頭在使薄片的 粘貼角度相對于上述板狀部件保持恒定的方向上移動；上述張力測定機構用于 測定薄片借助上述擠壓輥要被粘貼到板狀部件之前的張力，另一方面，上述粘 貼角度維持機構的導出頭通過與擠壓輥相對于上述板狀部件的相對移動量成 比例地移動，使粘貼角度大致保持恒定，來使薄片的張力大致保持恒定。
在本發明中，采用以下結構當上述張力測定機構檢測出薄片張力相對于 規定的設定張力過低時，使上述導出頭的位置發生位移，將上述薄片調整到設 定張力。
并且，優選采用如下結構上述薄片導出單元含有剝離板，被導出于該剝 離板前端到擠壓輥之間的薄片長度設定為略長于上述板狀部件的一端到另一 端的長度。
另外，本發明提供一種從薄片導出單元導出薄片的同時、用擠壓輥擠壓薄 片、把該薄片粘貼到板狀部件的薄片粘貼方法，其中，通過張力測定機構測定 出上述擠壓輥擠壓薄片來粘貼該薄片之前的張力，然后，使板狀部件和擠壓輥 相對移動，以使薄片相對于上述板狀部件的粘貼角度保持恒定，把薄片粘貼到 板狀部件上。
在上述方法中，采用以下方法當檢測出上述將要進行粘貼之前測得的張 力相對于規定的設定張力過低時，將上述薄片調整到設定張力之后再粘貼。
并且，在上述方法中，優選采用以下方法在從上述薄片導出單元導出到 擠壓輥的薄片長度保持在略長于上述板狀部件的一端到另一端的長度的狀態 下，進行薄片粘貼。
按照本發明，采用了由張力測定機構測定要將薄片粘貼到板狀部件之前的 張力這種結構，所以能夠通過該測定檢測出是否產生了相對于設定張力過低的 情況，在產生了這種過低情況時，調整導出頭的位置，以達到設定張力，從而 能夠將張力調整到設定張力，借此，還可同時確定粘貼角度。因而，之后，通 過與擠壓輥相對于上述板狀部件的相對移動量成比例地移動導出頭，可使粘貼 角度保持恒定，其結果，薄片的張力也可保持恒定，進行該薄片的粘貼，所以 不會在粘貼時產生薄片松弛，也不會過大地賦予張力，可避免產生褶皺、混入 空氣以及板狀部件翹曲變形。并且，因為粘貼角度維持機構的導出頭與擠壓輥相對于上述板狀部件的相 對移動量成比例地移動，所以粘貼前調整好的張力，其后也可保持恒定，借此， 能夠高精度地粘貼薄片。
此外，因為是在導出于剝離板前端和擠壓輥之間的薄片的長度設定成稍長 于板狀部件的一端到另一端的長度的狀態下進行粘貼，所以可把與板狀部件的 上述另一端附近連續的區域，用作粘貼到下一板狀部件的區域，可使粘貼于各 板狀部件的薄片區域之間的空白或冗余(margin)最小化，消除薄片的無端消 耗。
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是工作臺的概略剖面圖。
圖4是說明粘接片粘貼動作的示意圖。
圖5是說明用剝離裝置剝離不要粘接片動作的示意圖。
附圖標記說明
10薄片粘貼裝置 12薄片導出單元 14擠壓輥 35張力測定機構
39 測力傳感器(load cell) 40張力測定輥 37粘貼角度維持機構
S 粘接片
W 晶片(板狀部件)
e 粘貼角度
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施方式。
圖1示出本實施方式涉及的薄片粘貼裝置的概略主視圖，圖2示出其概略 立體圖。在這些圖中，薄片粘貼裝置10具備以下部分來構成配置于基座11 上部的薄片導出單元12;支承作為板狀部件的晶片W的工作臺13;給導出于 晶片W上表面側的粘接片S賦予擠壓力，并將該粘接片S粘貼到晶片W的擠壓 輥14;在把粘接片S粘貼到晶片W之后，沿該晶片W的外緣切斷粘接片S的切割器15;把晶片W外側的不要粘接片Sl從工作臺13的上表面剝離的剝離裝置 16;以及巻取不要粘接片Sl的巻取裝置17。
上述薄片導出單元12具備以下部分來構成支承滾筒狀巻筒紙L的支承
輥20，該巻筒紙L的帶狀剝離片PS的一個面上，臨時粘有帶狀的粘接片S; 將從該支承輥20導出的巻筒紙L急劇翻轉，從剝離片PS剝離粘接片S的剝離 板22;巻取并回收剝離片PS的回收輥23;配置在支承輥20和回收輥23之間 的多個導輥25 31;配置在導輥25、 26之間的緩沖輥33;配置在導輥27、 28 之間的張力測定機構35;以及與上述擠壓輥14相互作用，使粘接片S相對于 晶片W的粘貼角度e保持恒定的粘貼角度維持機構37。另外，在上述導輥27、 29上并設有制動片32、 42，在將粘接片S粘貼到晶片W時，這些制動片32、 42借助氣缸38、 48相對于與其對應的導輥27、 29進行進退，從而夾住粘接片 S，抑制其導出。
上述張力測定機構35由測力傳感器39和張力測定輥40構成，該張力測 定輥40支承于該測力傳感器上，并位于上述剝離板22的基部側。張力測定輥 40構成為被導輥27、 29和制動片32、 42夾住，通過后述導出頭49的升降， 將作用于導出在與上述擠壓輥14之間的粘接片S的張力，傳遞給測力傳感器 39。
上述粘貼角度維持機構37具備以下部分來構成導出頭49，該導出頭49 由導輥27、 28、 29、測力傳感器39、張力測定輥40、制動片32、 42、氣缸38、 48、剝離板22以及將它們支承的一對滑板43構成；向上下引導該導出頭49 的一對導軌45;以及給導出頭49賦予升降力的一對單軸機械手46。導軌45 和單軸機械手46配置成傾斜姿勢，導出頭49可沿著該傾斜角度升降，借助上 述測力傳感器39，測定粘接片S的將要粘貼之前的張力，在出現相對于預先設 定的設定張力過低的情況下，可通過導出頭49的升降，進行張力調整。另外， 剝離板22支承在配置于滑板43內側的氣缸50上，設置成可在圖1中X方向 進退，借此，可按照晶片W的直徑，調整剝離板22的前端位置。
如圖3所示，上述工作臺13由俯視近似呈方形的外側工作臺51和俯視近 似呈圓形的內側工作臺52構成。外側工作臺51設置成可容納內側工作臺52 的凹陷形狀，同時設置成可借助單軸機械手54相對于基座11升降。另一方面， 內側工作臺52設置成可借助單軸機械手56相對于外側工作臺51升降。因而， 外側工作臺51和內側工作臺52既可整體升降，也可相互獨立升降，借此，可 按照粘接片S的厚度、晶片W的厚度調整到規定的高度位置。
上述擠壓輥14由門型框架57支承。在門型框架57的上表面側，設有氣 缸59、 59，設置成擠壓輥14可通過這些氣缸59的動作，上下升降。另外，如 圖2所示，門型框架57設置成可借助于單軸機械手60和導軌61，在圖1中X方向移動。
上述切割器15設置成可在工作臺13的上方位置借助于升降裝置升降。該
切割器15由固定在旋轉中心軸65上的旋轉臂66和支承在該旋轉臂66上的切 割器刀刃67構成，通過使該切割器刀刃67繞旋轉中心軸65周圍旋轉，可沿 晶片W的外緣切斷粘接片S。
如圖1和圖4、 5所示，上述剝離裝置16由小徑輥70和大徑輥71構成。 這些小徑輥70和大徑輥71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Fl和后部框架F2組成，該后部框架F2借助于連接 部件73與該前部框架F1相連，后部框架F2支承在單軸機械手75上，而前部 框架Fl則支承在上述導軌61上，借此，移動框架F可在圖2中X方向上移動。 如圖1所示，大徑輥71支承在懸臂部件74上，同時，該懸臂部件74可通過 氣缸78，使大徑輥71在相對于小徑輥70離開和接近的方向上位移。
上述巻取裝置17由支承在移動框架F上的驅動輥80和巻取輥81構成， 該巻取輥81支承在旋轉臂84的自由端側，借助于彈簧85與驅動輥80的外周 面接觸，來夾持不要粘接片S1。在驅動輥80的軸端配置有驅動馬達M，通過 該馬達M與移動框架F的移動同步驅動，驅動輥80旋轉，巻取輥81跟隨其旋 轉，來巻取不要粘接片S1。另外，隨著巻取量增大，巻取輥81抵抗彈簧85的 力量，變成朝圖l中右方向旋轉。
其次，參照附圖4和圖5說明本實施方式粘接片S的粘貼方法。
在初始設定時，從支承輥20導出的巻筒紙L的粘接片S在剝離板22的前 端位置從剝離片PS剝離，剝離片PS的引導端經由導輥28、 29固定在回收輥 23上。另一方面，粘接片S的引導端經由擠壓輥14、剝離裝置16固定在巻取 裝置17的巻取輥81上。此時，剝離板22可借助于氣缸50調整前端位置，使 得該剝離板22和擠壓輥14之間的粘接片S的長度略長于晶片W的一端到另一 端的長度，即圖4中右端到左端的長度。
在晶片W借助未予圖示的移載臂被放置于工作臺13上的狀態下，開始粘 貼動作。在此動作前后，制動片32、 42與導輥27、 29抵接，粘接片S的導出 受到抑制，經由張力測定輥40，利用測力傳感器39測定將要開始粘貼動作之 前的薄片導出單元12和擠壓輥14之間的粘接片S的張力。因此，在出現相對 于預先設定的張力過低的情況下，可升降導出頭49的位置，以調整到設定張 力，在到達設定張力之時，便確定粘貼角度e (參照圖4 (A))。于是，在工 作臺13靜止的狀態下，擠壓輥14邊進行旋轉邊在晶片W上朝圖4中左側方向 進行相對移動。
當擠壓輥14在晶片W上進行相對移動時，如圖4 (A)所示，將擠壓輥14 的最下點位置和剝離板22粘貼初始的前端位置分別設為Pl、 P2，將粘接片S粘貼完成之時剝離板的前端位置設為P3時，擠壓輥14借助單軸機械手60移
動，點P1、 P3之間的距離變短，伴隨于此，使構成粘貼角度維持機構37的導 出頭49沿著導桿45下降，以使剝離板22的高度即點P2、 P3之間的距離也變 短，并同步控制單軸機械手46、 60，以始終維持粘貼角度e。
如圖4 (D) 、 (E)所示，粘接片S的粘貼一經完成，切割器15便下降， 并沿著晶片W的外周緣，切斷粘接片S，其后，切割器15上升，回歸到初始位 置(參照圖l)。此時，剝離板22的前端位于晶片W的左端附近，借此，可以 把從剝離板22的前端位置存在于左側的粘接片區域，作為下一晶片W的粘接 區域，而不會無端地消耗粘接片。
接下來，如圖5所示，若借助移載裝置從工作臺13取走晶片W，則擠壓輥 14上升，移動框架F在單軸機械手75驅動下，向朝圖l中左側方向移動。此 時，剝離裝置16的小徑輥70和大徑輥71將不要粘接片Sl從工作臺13剝離， 同時，巻取裝置17的驅動輥80與單軸機械手75同步驅動，巻取不要粘接片 Sl，從而將晶片W周圍的不要粘接片S1從工作臺13的上表面剝離。
然后，制動片32、 42離開導輥27、 29，使得可導出巻筒紙L，與此同時， 在驅動輥80鎖定的狀態下，剝離裝置16和巻取裝置17回歸到初始位置，使 導出頭49的位置升降，從而引出新的粘接片S，再次將新的晶片W移載到工作 臺上(參照圖5 (D))。
因此，按照這樣的實施方式，可以得到以下效果粘貼角度維持機構37 的導出頭49，與擠壓輥14相對于晶片W的相對移動量成比例地下降，可使粘 貼角度e保持恒定；如果在將要開始粘貼粘接片S之前，事先測定好張力，調 整到設定張力，則可以保持該設定張力不變，把粘接片S粘貼到晶片W上。
如上所述，上述記載中公開了用于實施本發明的最佳構成、方法等，但是 本發明并不限于此。
也就是說，本發明主要就特定的實施方式進行了特別的圖示和說明，但是， 只要不脫離本發明的技術思想和目的的范圍，本領域的技術人員可以根據需 要，針對以上所述的實施方式，在形狀、位置或配置等方面進行各種變更。
例如，在上述實施方式中，對通過在工作臺13處于靜止的狀態下，移動 擠壓輥14來粘貼粘接片S的情況進行了圖示和說明，但也可以采用移動工作 臺13的構成。另外，對粘貼角度e沒有特別的限定。
另外，在上述實施方式中，作為板狀部件，以晶片W為對象，但本發明中 的板狀部件并不限于半導體晶片W，也可以以玻璃、鋼板或樹脂板等其他板狀 部件為對象，另外，半導體晶片也可以是硅晶片和化合物晶片。另外，板狀部 件不限于圓形，也可以是多邊形。
權利要求
1、 一種薄片粘貼裝置，其包括薄片導出單元，其將薄片導出到與板狀 部件的表面面對的位置上；以及擠壓輥，其給上述薄片賦予擠壓力，從板狀部 件的一端朝另一端粘貼薄片，所述薄片粘貼裝置的特征在于，上述薄片導出單元包括張力測定機構，其用于測定上述薄片導出單元和 上述擠壓輥之間的薄片之張力；以及包含有導出頭的粘貼角度維持機構，該導 出頭在使薄片的粘貼角度相對于上述板狀部件保持恒定的方向上移動；上述張力測定機構用于測定薄片借助上述擠壓輥要被粘貼到板狀部件之 前的張力，另一方面，上述粘貼角度維持機構的導出頭通過與擠壓輥相對于上 述板狀部件的相對移動量成比例地移動，使粘貼角度大致保持恒定，來使薄片 的張力大致保持恒定。
2、 根據權利要求1所述的薄片粘貼裝置，其特征在于，當上述張力測定 機構檢測出薄片張力相對于規定的設定張力過低時，使上述導出頭的位置發生 位移，將上述薄片調整到設定張力。
3、 根據權利要求1或2所述的薄片粘貼裝置，其特征在于，上述薄片導 出單元含有剝離板，被導出于該剝離板前端到擠壓輥之間的薄片長度設定為略 長于上述板狀部件的一端到另一端的長度。
4、 一種薄片粘貼方法，在從薄片導出單元導出薄片的同時，用擠壓輥擠 壓薄片，把該薄片粘貼到板狀部件上，其特征在于在通過張力測定機構測定出上述擠壓輥將要粘貼薄片之前的該薄片的張 力之后，以使薄片相對于上述板狀部件的粘貼角度保持恒定的方式，使板狀部件和 擠壓輥相對移動，把薄片粘貼到板狀部件上。
5、 根據權利要求4所述的薄片粘貼方法，其特征在于，當檢測出上述將 要進行粘貼之前測定的張力相對于規定的設定張力過低時，將上述薄片調整到 設定張力之后再粘貼。
6、 根據權利要求4或5所述的薄片粘貼方法，其特征在于，在從上述薄 片導出單元導出到擠壓輥的薄片長度保持在略長于上述板狀部件的一端到另一端的長度的狀態下，進行薄片粘貼。
全文摘要
本發明涉及一種薄片粘貼裝置(10)，其包括薄片導出單元(12)，其將粘接片(S)導出到與半導體晶片(W)的表面面對的位置上；以及擠壓輥(14)，其擠壓粘接片(S)，將該粘接片(S)粘貼到晶片(W)上。薄片導出單元(12)包括測定該薄片導出單元(12)和擠壓輥(14)之間的粘接片(S)張力的張力測定機構(35)；以及具有維持粘貼角度(θ)的導出頭(49)的粘貼角度維持機構(37)。在要粘貼粘接片(S)之前測定張力并進行調整之后，使導出頭(49)與擠壓輥(14)的移動量成比例地下降，以維持粘貼角度(θ)，使張力保持恒定。
文檔編號H01L21/683GK101313400SQ200680043389
公開日2008年11月26日 申請日期2006年10月25日 優先權日2005年11月24日
發明者小林賢治, 野中英明 申請人:琳得科株式會社