CN100377309C

CN100377309C - 粘性带的施加方法及设备

Info

Publication number: CN100377309C
Application number: CNB2004100027424A
Authority: CN
Inventors: 山本雅之
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: JP2004221469A; CN1518071A; JP4187065B2; TW200503090A; KR20040067896A; EP1439049A3; TWI311341B; US20040140039A1; KR101055876B1; EP1439049A2; US7135081B2

Abstract

揭示了一种涉及用于将粘性带施加到工件上的技术的设备。该设备包括：用于接纳和保持工件的一吸盘台、用于向吸盘台所保持的工件进给条带形式的粘性带的一带子进给装置、用于将一施加辊放置成与粘性带表面接触并将粘性带施加到工件表面上的一施加装置、以及用于振动施加辊的的一振动发生机构。

Description

粘性带的施加方法及设备

技术领域

本发明涉及用于将诸如保护带之类的粘性带施加到诸如半导体晶片、引线框或各种印刷电路板之类的工件的表面上的技术。

背景技术

平整半导体晶片(下文简称为“晶片”)的方法包括诸如磨削和抛光(CMP)的机械方法和使用蚀刻的化学方法。当使用这些方法来平整晶片时，要在晶片的前表面上施加保护的粘性带(下文简称为“保护带”)，以保护其上形成有电路图案的晶片表面。

例如，在一背面磨削设备中，由一吸盘台抽吸支承装载于其中的一晶片的前表面(带有图案的表面)，并且用一磨床对晶片的背面进行磨削。此时，晶片的背面被磨削，且晶片的前表面施加有保护带，以防止图案在磨削的压力下受到损伤并防止图案受到污染。

在晶片背面的加工过程中，对晶片前表面施加的一保护带可能没有使保护带的粘结剂填平前表面上的不规则部分、特别是凹陷部分，以及没有使带子的前表面大致处于一平面状态。这样就遇到了以下的问题。

在背面加工时所使用的水会渗入凹陷部分中的空隙中。此外，晶片在高起部分处具有比在凹陷部分处大的总厚度。较厚的部分可能被磨削变薄，导致了由于整个晶片表面的加工厚度的精确性降低而带来的不便之处。

为了避免这样的不便，传统的做法是：增加用来将粘性带按压在晶片表面上的施加辊的压力、通过吸盘台加热晶片并软化粘结剂以藉此来利于填平凹陷部分、或者结合使用这些手段。以这样的方式来尝试将保护带可靠地施加到甚至是图案表面的不规则部分上。

但是，增加施加辊压力和加热晶片的这两种方法都是通过强制地使保护带自身变形来施加保护带的。因此，加工成较薄的晶片可能会在强制变形的保护带中所存储的应力的影响下发生更大的弯曲。

此外，近年来，越来越多的情况下要对其上形成凸起的、诸如翻装晶片之类的晶片进行背面加工。这样的晶片倾向于具有更大的表面高度差。因此，人们需要一种能解决这样大的高度差的粘性带施加技术。

发明内容

鉴于上述的现有技术的状态而设计了本发明。本发明的主要目的是提供一种用于施加粘性带的方法和设备，其中，在施加时粘性带中几乎不存储应力，并且粘性带以高精确性施加到工件的表面上。

根据本发明，上述的目的由将施加件放置成与粘性带的表面接触并将粘性带施加到工件表面上的粘性带施加方法来实现，该方法包括在振动粘性带的同时将粘性带施加到工件上的步骤。

采用根据本发明的粘性带施加方法，在对粘性带施加振动的同时将其施加到工件上。振动使得粘性带的粘结剂填平工件表面上的细小不规则部分的高度差，而无需强制变形粘性带自身。因此，粘性带可靠地、与工件紧密接触地放置，其间不形成空隙。粘性带也可以在工件的表面上保持大致平面的状态。

较佳地，对施加件或对用来接纳和保持工件的一保持装置施加振动。以这样的方式，可以通过振动施加件或保持装置来振动粘性带。由于施加件比保持装置轻，所以较佳的是振动较轻的施加件以对施加带子之处提供所要求的振动，这是因为，这样做产生振动所需的能量较少。

在本发明的另一方面中，提供了一种将施加件放置成与粘性带的表面接触并将粘性带施加到工件的一表面上的粘性带施加方法，该方法包括在加热粘性带的同时将粘性带施加到工件上的步骤。

采用根据本发明的粘性带施加方法，粘性带被加热以软化粘结剂，从而使粘结剂容易地填平工件上的高度差。因此，粘性带可靠地、与工件紧密接触地放置，其间不形成空隙。粘性带也可以在工件的表面上保持大致平面的状态。

较佳的是加热保持装置。也就是说，被加热了的保持装置的热量可以通过放置在保持装置上的工件加热粘性带。

较佳的是，施加件是施加辊和施加刀刃件之一或者两者。通过将施加辊或施加刀刃件放置成与粘性带的表面接触，其按压力就可以基本均匀地作用在粘性带的表面上，以对工件均匀地施加粘性带。工件较佳的是一半导体晶片。

在本发明的另一方面中，提供一种用来将粘性带施加到工件的一表面上的粘性带施加设备，该设备包括用于接纳和保持工件的一保持装置、用来向保持装置所保持的工件进给粘性带的一带子进给装置、用来将一施加件放置成与粘性带的一表面接触并将粘性带施加到工件的一表面上的一施加装置、以及用来振动施加装置的一第一振动发生装置。

采用根据本发明的粘性带施加设备，当粘性带被进给到放置在保持装置上的工件时，第一振动发生装置对粘性带施加振动。以这样的方式，在对粘性带所施加之处施加振动的同时将粘性带施加到工件表面上。因此，当对粘性带施加振动的同时施加装置将粘性带施加到工件上时，振动使粘性带的粘结剂填平工件表面上的细小不规则部分的高度差，而无需强制变形粘性带自身。结果，粘性带可靠地、与工件紧密接触地放置，其间不形成空隙。粘性带也可以在工件的表面上保持大致平面的状态。

较佳地，粘性带施加设备包括用于加热保持装置的一加热装置和/或用于将施加到工件上的粘性带大致切割成工件的形状的一切割装置。采用了加热装置，其热量可通过放置在保持装置上的工件传导到粘性带上，从而软化粘结剂。软化的粘结剂可容易地填平工件上的高度差。粘性带可以在工件的表面上可靠地保持大致平面的状态。切割装置可用来将条带形式的粘性带大致切割成工件的形状，而不让带子从工件凸伸出来。

较佳地，第一振动发生装置是电磁可操作的，或者是构造成转动一偏心重量块。该结构有效地振动施加装置。因此，施加装置可对粘性带施加振动。

较佳地，粘性带施加设备还包括用于振动保持装置的一第二振动发生装置。该装置有效地振动保持装置。因此，保持装置可以对粘性带施加振动。

较佳地，第二振动发生装置是可电磁操作的，或者构造成转动一偏心重量块。该结构有效地振动保持装置。因此，保持装置可对粘性带施加振动。

附图简述

为了示出本发明，在附图中示出了目前为较佳的若干形式，但可以理解的是，本发明并不局限于所示的精确的布置和手段。

图1是示出一保护带施加设备的外形的立体图；

图2是一施加单元的前视图；

图3是示出一保护带施加过程的示意性前视图；

图4是示出保护带施加过程的示意性前视图；

图5是示出一保护带切割过程的示意性前视图；以及

图6是示出一保护带分离过程的示意性前视图。

具体实施方式

下文将参照附图描述本发明的一个实施例中的、一用于将保护带施加到半导体晶片上的设备。

图1是示出一保护带施加和切割设备的总体结构的立体图。

在本实施例中的该保护带施加和切割设备1包括一底座2、以及一晶片进给装置3和布置在底座2的前部区域上的一晶片收集装置4。晶片进给装置3接纳一存储半导体晶片(下文简称为“晶片”)W的盒子C1，所述晶片是工件的一个例子。晶片收集装置4收集加工好的、带有保护带T的晶片W′，所述保护带T是粘性带的一个例子，且被施加和修剪至晶片的表面上。在晶片进给装置3和晶片收集装置4之间设置了一晶片传送机构6，该晶片传送机构带有一机械手5。在底座2的一内侧、右手边的位置设置了一对齐台7，并且在其上方设置了一带子递送装置8，以用来向晶片W进给保护带T。在带子递送装置8的下方向右倾斜地设置了一分离带收集装置9，仅用来收集从来自带子递送装置进给的、带有分离带的保护带T上分离出来的分离带。对齐台7的左侧是用来接纳和抽吸支承晶片W的一吸盘台10、用来将保护带T施加到吸盘台10所保持住的晶片W上的一带子施加单元11、以及用来在带子施加到晶片W上并切割好之后分离所不要的带子T′的一带子分离单元12。在上方设置一带子切割机构13，以用来沿着晶片W的轮廓切割保护带T。在底座2上方的一左手侧位置设置了一带子收集装置14，以用来卷取和收集被带子分离装置12所分离下来的不要的带子T′。此外，横跨吸盘台10设置了彼此相对的静电消除器15，以用来在施加到晶片W上之前从保护带T上和在收集之前从不要的带子T′上去除静电。

下文将详细地描述每一机构。

晶片进给装置3包括一垂直可动的盒台17。盒台17构造成在其上接纳一盒子C1，诸晶片W存储在该盒子C1中的多个台级中，且有图案的表面面向上方。

晶片传送机构6的机械手5构造成可作为一个单元地水平伸出和收缩、以及旋转。机械手5有一马蹄形的、真空抽吸型的晶片保持器5a，该保持器附接在臂的末端上。晶片保持器5a插入在存储在盒子C1的多个台级中的晶片W之间的间隙中，通过晶片的背面来抽吸诸晶片之一，将该晶片从盒子C1中取出，并以所述的顺序将晶片W传送到对齐台7、吸盘台10以及晶片收集装置4。

晶片保持器5a并不局限于上述的结构，而是可以为任何的形式，只要它能以避免会妨碍进行抽吸保持的的挠曲的方式来保持住晶片W即可。例如，晶片保持器可具有大致为晶片W的形状，以覆盖晶片的整个表面以进行抽吸。

对齐台7接纳来自晶片传送机构6的晶片W，并基于沿其周缘地形成的一定向平直部或凹口来调整晶片W的位置。

吸盘台10抽吸支承所接纳的、来自晶片传送机构6并调整到一预定位置时的晶片W，并且吸盘台10具有一安装于其中的加热器18，如图2所示。此外，吸盘台10有一切割器走道凹槽19，该凹槽形成在吸盘台的上表面中，并用来引导带子切割机构13的一切割器33，如下所述，使其沿着晶片W的轮廓环绕，以切割保护带。吸盘台10对应于本发明的保持装置，加热器18则对应于本发明的加热装置。

如图3所示，带子递送装置8引导带有分离带的保护带T，从由一设备主体的垂直壁21所支承的一带子卷轴22上退绕至导向辊23，并将剥离分离带的保护带T引导至带子施加单元11。对带子卷轴22施加一合适的转动阻力，以避免输送过多的带子。带子递送装置8对应于本发明的带子进给装置。

分离带收集装置9包括由设备主体的垂直壁21所支承的一收集卷轴24，以用来将从保护带T上分离出来的分离带卷取起来。收集卷轴24可在位于垂直壁的背面上的一驱动机构(未示出)的作用下沿卷取方向转动。

带子施加单元11可在位于垂直壁21背面上的一滑动导向机构和一螺旋进给型驱动机构(未示出)的作用下水平地左右往复运动。如图2中所示，带子施加单元11包括一摆动臂26，它附接至其前表面以可绕一轴线y垂直地摆动。摆动臂26有一施加辊25，该辊用作以向前延伸的悬臂形式附接至臂的自由端的一施加件。带子施加单元11对应于本发明的施加装置。

摆动臂26在一气缸27的作用下可上下摆动。在气缸27和摆动臂26之间设置一电磁振动发生机构28。该振动发生机构28构造成在通电时垂直振动施加辊25。该振动发生机构28对应于本发明的第一振动发生装置。

回到图1，带子分离单元12包括一分离带辊30，该辊以一向前延伸的悬臂形式支承。该带子分离单元12可在位于垂直壁21背面上的一滑动导向机构和一螺旋进给型驱动机构(未示出)的作用下水平地左右往复运动。

带子收集装置14包括由设备主体的垂直壁21支承的一收集卷轴31，以用来卷取不要的带子T′。收集卷轴31可在位于垂直壁背面上的一驱动机构(未示出)的作用下沿卷取方向转动。

晶片收集装置4包括一可垂直运动的盒台32。盒台32构造成在其上接纳一盒子C2，诸加工好的、其上带有所施加的保护带T且切除了不要的带子的晶片W′存储在该盒子C2中的多个台级中。

下面将描述使用本实施例中的上述设备将保护带T施加到晶片W的表面的一系列操作。

当在多个台级中包含晶片的盒子C1被放置在晶片进给装置的盒台17上时，盒台17垂直地运动并停止在由机械手5来取走一所要晶片W的高度处。

接着，晶片传送机构6旋转以将机械手5的晶片保持器5a插入到盒子C1中的诸晶片W之间。带有晶片保持器5a的机械手5在抽吸支承晶片W的背面(下表面)的同时取出晶片W，并且将晶片W传送到对齐台7。

通过使用定向平直部来调整放置在对齐台7上的晶片W的位置。机械手5再次通过抽吸来保持位置调整好的晶片W，以将其传送到吸盘台10。

在进行一位置调整以使晶片W的中心与吸盘台10的中心对准之后，抽吸支承放置在吸盘台10上的晶片W。此时，如图3所示，带子施加单元11和带子分离单元12处于待命的左侧初始位置，并且带子切割机构13的切割器33处于一上方的初始位置。

在晶片W的位置调整好之后，如图4所示，带子施加单元11的施加辊25被放低，并且，它在下压保护带T的同时，沿着于带子运行方向相反的方向

(在图4中为从左向右)在晶片W上滚动。结果，保护带T就均匀地施加在晶片W的整个表面上。当带子施加单元11到达一终点位置时，施加辊25抬起。

在该施加步骤中，振动发生机构28通电，以垂直地振动整个施加辊25，藉此使保护带T循着晶片表面微小的不规则形状，从而可靠地施加在晶片表面上。

振动发生机构28的振动频率可在300至30,000次/分钟的范围内变化，并且较佳的是约10,000次/分钟。尽管此时较慢的施加辊25行进速度可提供更高的施加性能，但考虑到生产效率，约5毫米/秒的速度较为实际。施加辊25的垂直振幅是设定的，并可根据保护带的厚度、晶片W的不规则部分的高度差等等而变化。

接着，带子切割机构13放低，并且如图5所示，在上方位置待命的切割器33也放低至一刺穿保护带T的预定工作位置，并放低和停止在一预定的高度处。

放低至预定高度的切割器绕一垂直轴线X转动，以沿着晶片的轮廓切割保护带T。此时，带子施加单元11和带子分离单元12对保护带T施加一预定的张紧力。

当完成了沿着晶片W轮廓的带子切割之后，如图6所示，切割器33抬升到原来的待命位置。接着，带子分离单元12在沿着于带子的运行方向相反的方向在晶片W的上方运动的同时，卷取和分离在晶片W上的、未切割的不要的带子T′。

当带子分离单元12到达一分离工作终止位置时，带子分离单元12和带子施加单元11就沿着带子的运行方向回到初始的位置。此时，不要的带子T′已被卷绕在收集卷轴31上，并且从带子递送装置8拉出一固定量的保护带T。

这就完成了将保护带T施加到晶片W的表面上的一系列操作。之后重复上述的操作。

如上所述，在振动发生机构28对施加辊25施加振动的同时将保护带T施加到晶片W上。这致使保护带的粘结剂有效地填平了晶片W表面上的图案的细小的不规则部分的高度差，且无需强制地使保护带自身变形。因此，可以可靠地将保护带T施加到晶片W上，且在晶片W与保护带T之间不形成间隙。保护带也可以在其表面保持大致平面的状态的状况下地施加到晶片W上。

此外，吸盘台10中安装有加热器18，就可以加热和软化保护带的粘结剂。从而使粘结剂能容易地填平晶片W上的高度差。

本发明并不局限于前面的实施例，而是可以进行以下的修改：

(1)在前面的实施例中，施加辊25是振动的。可以为吸盘台10设置一单独的、第二振动发生机构，以振动吸盘台10自身。

(2)第一振动发生机构28并不局限于电磁型的，而可以是任何其它的类似，只要它可以对施加辊25施加振动即可。例如，可以使用一种高速转动偏心重量块的结构。

(3)前述的实施例示出了一种施加保护晶片表面的保护带的情况。本发明也可以用于施加在凸起粘合(bump bonding)中所使用的粘结剂薄片。

(4)在前述的实施例中，是将呈条带形式的保护带施加到晶片W上，之后大致地切割成晶片W的轮廓形状。可替代地，也可以将预先成形为晶片轮廓形状的标签形式的保护带施加到晶片W上。

(5)在前述的实施例中，吸盘台10在其中安装有加热器18。吸盘台也可以是其中没有安装加热器的类型。

本发明可以不超出其精神或主要特性地以其它的特殊形式来实施。因此，当确定本发明的保护范围时，应参照所附的权利要求书、而不是前面的说明书。

Claims

1.一种在接触粘性带的一表面同时转动施加辊并将粘性带施加到一工件表面上的粘性带施加方法，所述方法包括如下步骤：

在用一振动装置振动所述施加辊的同时将所述粘性带施加到所述工件上，其中，施加辊以一悬臂的形式附接至摆动臂的末端。

2.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，对接纳和保持所述工件的保持装置施加振动。

3.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，还包括：

在加热所述粘性带的同时将所述粘性带施加到所述工件上的一步骤。

4.如权利要求3所示的粘性带施加方法，其特征在于，通过加热保持装置来加热所述粘性带。

5.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，所述施加是施加辊和施加刀刃件之一或者两者。

6.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，所述粘性带呈条带形式。

7.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，所述粘性带呈预先地大致成形为所述工件形状的标签形式。

8.如权利要求1所示的粘性带施加方法，其特征在于，所述工件是半导体晶片。

9.一种用来将粘性带施加到一工件表面的粘性带施加设备，它包括：

用于接纳和保持所述工件的保持装置；

用来向所述保持装置所保持的工件进给粘性带的带子进给装置；

用来将一施加辊放置成与粘性带的表面接触并将粘性带施加到工件表面上的施加装置，施加辊以一悬臂的形式附接至摆动臂的末端；以及

用来振动所述施加辊的第一振动发生装置。

10.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，还包括用来加热所述保持装置的加热装置。

11.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，还包括用来将施加到所述工件的粘性带大致切割成所述工件的形状的切割装置。

12.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，所述第一振动发生装置是可电磁操作的。

13.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，所述第一振动发生装置构造成转动一偏心重量块。

14.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，还包括用于振动所述保持装置的一第二振动发生装置。

15.如权利要求14所述的粘性带施加设备，其特征在于，所述第二振动发生装置是可电磁操作的。

16.如权利要求14所述的粘性带施加设备，其特征在于，所述第二振动发生装置构造成转动一偏心重量块。

17.如权利要求9所述的粘性带施加设备，其特征在于，所述粘性带呈条带形式。

18.如权利要求9所示的粘性带施加设备，其特征在于，所述粘性带呈预先地大致成形为所述工件形状的标签形式。

19.如权利要求9所示的粘性带施加设备，其特征在于，所述工件是半导体晶片。