CN101001796A - 片状晶片的切割及包装方法、晶片的包装物和剥离工具 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供片状晶片的切割及包装方法、晶片的包装物和剥离工具，以能够一举解决以往对通过切割大面积的晶片所得到的单片进行包装的过程中发生的单片的破损、碎屑的产生、包装作业时的工时增加等不良情况。该切割及包装方法由如下步骤构成：在接受清洗后的晶片(1)的一面粘接切割带(2)的状态下从另一面侧将晶片切割成单片的切割步骤；在晶片另一面粘贴热剥离带(3)的热剥离带粘接步骤；切割带剥离步骤；对热剥离带进行加热而使粘接力降低的加热步骤；在晶片一面粘接第一保护片带(4)的第一保护片带粘接步骤；热剥离带剥离步骤；从晶片的另一面进行外观检查的外观检查步骤；以及在外观检查步骤结束的晶片另一面粘接第二保护片带(5)的第二保护片带粘接步骤。
Description
技术领域
本发明涉及包装多个光学元件的方法的改良，特别涉及能够顺畅地实施从将多个光学元件以未分离状态连接成片状的大面积的晶体通过切割而分割成单片起、到包装多个单片为止的过程的片状晶片的切割及包装方法、晶片的包装物。
背景技术
在通过用大面积的玻璃基板(晶片)进行分批处理来制造反光镜、波长片、棱镜等板状或者多面体状的光学元件的情况下，在对各个单片区域一起施加并完成所需的加工后，通过对每个光学元件单片进行切割来制造。一般，被切断的光学元件在由PS或PET材料构成的托架上排列并收纳了多个的状态下进行包装。通常在切割晶片时，首先以在整个晶片的一面粘接切割带的状态，从晶片的另一面侧进行切割而仅将晶片切断成单片。切割后将光学元件单片从切割带剥离并放置在清洗用托架上实施清洗。清洗结束后进行外观检查，然后堆放在包装托架上后出厂。
但是，在上述现有的切割及包装方法中，切割后剥去带而将单片分散开后进行清洗、外观检查，进而将每个单片取出并移送至另外的包装托架，由于实施上述作业，因此作业不得不变得复杂化。此外，在包装时需要准备对应单片尺寸而具有不同收纳部形状的包装托架，从而具有增加包装托架种类的问题。此外，在利用包装托架进行包装的情况下，有可能使光学元件的边缘部由于搬运中的振动而切削托架并产生碎屑，或者在包装托架内单片产生散乱。
在日本特开2000-296894号公报中公开了如下技术：在包装箱内以整齐排列的状态收纳光学元件时，预先在下箱体的内底面粘接预先双面粘接带，通过在该带上粘接光学元件来防止光学元件的散乱，以及防止光学元件与托架相接触而产生碎屑。但是，在该现有例中，将晶片切断成单片后都需要将每个单片整齐性良好地置位在包装箱内的预定位置上的作业，从而作业性降低。此外，光学元件通常具有方向性，从而当从箱体中取出并装配到机器上时，需要预先在箱内进行置位，以便能够分清光学面和非光学面的方向，但是针对每个单片都进行这样的作业是不方便的。
下面，在日本特开2001-97475、日本特开2004-10051号中公开了这样的技术：通过将完成的电子部件或者光学元件以预定的配置粘接保持在粘贴片上来进行包装，但由于两个技术都需要进行整齐性良好地将各个电子部件、光学元件粘接在粘贴片的预定位置上的作业，因此不能解决包装作业的复杂性。特别是在确认电子部件和光学部件的方向性的同时进行粘接作业是复杂的。
专利文献1：日本特开2000-296894号公报
专利文献2：日本特开2001-97475号公报
专利文献3：日本特开2004-10051号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种片状晶片的切割及包装方法和晶片的包装物，其能够一举解决以往对通过切割大面积的晶片所得到的单片进行包装的过程中发生的单片的破损、碎屑的产生、包装作业时的工时增加等不良情况。
为了解决上述问题，第一发明的特征在于，其由如下步骤构成：切割步骤，在将多个光学元件以未分离状态连接成片状而得到的晶片的一面粘接了切割带的状态下，从另一面侧将晶片切割成单片；在未粘接切割带的晶片的另一面粘接热剥离带的热剥离带粘接步骤；剥离切割带的切割带剥离步骤；对粘接在晶片的另一面的热剥离带进行加热而使粘接力降低的加热步骤；在晶片的一面粘接第一保护片带的第一保护片带粘接步骤；从晶片的另一面剥离热剥离带的热剥离带剥离步骤；以及在晶片的另一面粘接第二保护片带的第二保护片带粘接步骤。
在第一发明的基础上，第二发明的特征在于，在所述第二保护片带粘接步骤后，实施在第一和第二保护片带的两外侧面添设缓冲材料的缓冲材料添设步骤。
在第一或二发明的基础上，第三发明的特征在于，所述切割带的粘贴力V1、热剥离带的粘贴力V2、加热后的热剥离带的粘贴力V3、第一及第二保护片带的粘贴力V4的关系为：V3＜V4＜V1＜V2。
第四发明的特征在于，通过第一、二或三发明所述的片状晶片的切割及包装方法而形成。
第五发明的剥离工具用于从保护片带剥离构成根据第一发明的方法所制造的第四发明所述的包装物的光学元件，该剥离工具的特征在于，该剥离工具包括带支撑片和作用部，该带支撑片通过完全剥离一个保护片带而对在一面上粘接保持光学元件组的另一个保护片带的另一面进行支撑，该作用部设置在该带支撑片上并用于将另一个保护片带的另一面适当位置折成凹形。
根据第一、三和四发明，将保持在切割带上的大面积晶片切断成单片后，不将单片分散开移送，而通过依次实施对晶片的单片交替粘贴、剥离其它带，来最终制作将切断完毕的单片以整齐排列的状态挟持在具有预定粘贴力的保护片带之间的包装物，因此节省了对每个单片进行剥离和移动的工时，即使是生手也能够高效地进行包装作业。
根据第二方面的发明，由于在第一和第二保护片带的两外侧面添设缓冲材料，因此在将包装物装箱时，在搬运过程中不产生包装物的折断、弯曲、由冲击引起的破损情况。
根据第五方面的发明，能够提供高效地从第一包装物剥离单片的剥离工具。
附图说明
图1(a)至(j)是用于说明本发明的一个实施方式的片状晶片的切割方法和包装方法的工艺图。
图2(a)、(b)是热剥离带的说明图。
图3(a)至(e)是表示从图1(i)完成的晶片包装物A取出各个光学元件P的作业步骤的说明图。
图4(a)、(b)和(c)是表示将第二包装物B最终包装为可出厂状态的状态的图。
标号说明
1：晶片；1a：一面；1b：另一面；2：切割带(dicing tape)；3：热剥离带；3a：基体；3b：粘贴层；3c：热发泡小球；4：第一保护片带(sheettape)；5：第二保护片带；6：缓冲材料；10：热板(加热单元)；A、B、C：包装物；20：剥离工具；21：带支撑片；22：作用部。
具体实施方式
下面，根据附图所示的实施方式对本发明进行详细说明。
图1是用于说明本发明的一个实施方式的片状晶片的切割方法和包装方法的工艺图。
首先，图1(a)表示对将多个光学元件以未分离的状态连接成片状的晶片1进行清洗的清洗步骤。该晶片1例如是玻璃板，通过对该晶片1的单片区域进行分批处理来实施所需的加工，从而能够完成处于未分离状态的光学元件。作为光学元件可以列举出例如反光镜、波长片等平板状的元件、棱镜等的长方体元件、以及通过加工其它平板状的玻璃板表面而可以制造的光学元件。将完成的光学元件以未分离状态连接成片状(板状)的晶片1，通过清洗该晶片1的外表面而除去在加工步骤中所附着的碎屑和药剂等。
图1(b)表示切割步骤，该切割步骤中在接受清洗后的晶片1的一面1a上粘接切割带2的状态下，从另一面1b侧将晶片1切割成单片且不切断切割带2。在进行切割时，使用未图示的切割锯，通过从晶片1的另一面侧横竖切断晶片来将晶片分割成光学元件P单片，并且，切除光学元件P以外的不要部分。此时，切割带2以与晶片1的厚度相当的长度进行切断而使得尽量不造成损伤，在产生切割带的切断气体而附着在光学元件上的情况下，通过将切割切断时的转速设定为低速(20000rpm)，就可以提高切断时的冷却效果，可以降低带气体的产生、附着。切割带2的粘贴层的粘贴力设定为例如1～2N/20mm左右。由于切割所产生的切断屑的一部分被切割带2的粘贴层所捕捉。切割后，从切割带上去除光学元件以外的不需要部分，仅将光学元件留在带上。
图1(c)表示在未粘接切割带2的晶片1的另一面1b上粘接热剥离带3的热剥离带粘接步骤。在该示例中，将图1(b)所示状态的晶片1的表背倒转后，将另一面1b粘接在位于下方的热剥离带3的粘贴面上。在粘接热剥离带时，用手指等摩擦带3的背面，以便使带3的粘贴面紧密粘接在晶片1的另一面1b上。将热剥离带3的粘贴面的加热前的粘贴力设定为例如3N/20mm左右的低粘贴力。若为高粘贴力，则在光学元件侧产生粘贴面的胶性残留而导致光学元件的特性恶化。
图1(d)表示从晶片的一面1a剥离切割带的切割带剥离步骤。在剥离切割带时，将切割带向下侧配置而放置在作业台上，如图示那样使切割带边弯曲边向与带面平行的方向移动的同时慢慢地进行剥离。
图1(e)表示加热在晶片的另一面粘接的热剥离带而降低粘接力的加热步骤。在该步骤中，在热板10的加热面上放置热剥离带3并以120℃程度进行加热，从而大幅度地降低热剥离带3的粘贴面的粘贴力。在该示例中，降低至0.1N/20mm左右。
图2表示热剥离带的结构和通过加热使作为被粘接体的晶片容易剥离的原理。即、热剥离带3在基体3a上具有粘贴层3b，而在该粘贴层3b内均匀分散有热发泡微小球3c。在未加热的状态下，如图2(a)所示那样热发泡微小球3c收纳在粘贴层3b内，而如图(b)所示当加热到预定温度以上时，热发泡微小球3c发泡、膨胀而突破粘贴层3b的上表面，从而向上方突出并顶起晶片1的下表面。因此，晶片1处于局部从粘贴层3b分离的状态，粘贴力降低。此时，由于并不是粘贴层3b自身的粘贴力降低，因此能够维持粘贴层捕捉住切割时产生的碎屑的状态。
下面，图1(f)表示在剥离了切割带2后的晶片1的一面1a上粘接第一保护片带4的第一保护片带粘接步骤。第一保护片带4的粘接层的粘接力例如最低设定为0.15N/20mm左右。第一保护带4在包装时以附着光学元件的状态被使用。
下面，图1(g)表示从晶片1的另一面1b剥离热剥离带3的热剥离带剥离步骤。在该步骤中，在将第一保护片带4向下侧配置而支撑在作业台上的状态下，如图示那样将粘贴力降低后的热剥离带3边弯曲边拉向与晶片上表面平行的方向进行剥离。此时，切割时产生的切削气体等异物都与热剥离带3一起被去除。因此，在第一保护片带侧也没有异物的附着。
图1(h)表示从未粘接第一保护片带4的晶片的另一面1b利用显微镜进行外观检查的外观检查步骤。当外观检查的结果为被认定是不良品的光学元件P被从第一保护片带4上去除，而仅剩余良品。并且，确认剩余的作为良品的光学元件的数量。
图1(i)表示在外观检查步骤结束后的晶片的另一面1b上粘接第二保护片带5的第二保护片带粘接步骤。在剩余有作为良品的光学元件P的第一保护片带4上的晶片1的另一面1b上密合粘接第二保护片带5的粘贴层。由此，仅含有良品的光学元件组(晶片)以两面被第一和第二保护片带粘接支撑的状态被保持，而且只要不剥离两带则不会散开。符号A表示这样所得的第一包装物(晶片的包装物)。第二保护片带5的材质、粘贴层的粘贴力与第一保护片带4相同。
在上述一系列的切割、包装步骤中，由于都没有发生构成晶片1的各光学元件的朝向变换或者引起偏移，因此从最终所得到的第一包装物A取出一个个光学元件时，只要剥离保护片带的一个而分别取出保持在另一个保护片带上的光学元件即可，还能够容易确认光学元件的方向性。
下面，图1(j)表示缓冲材料添设步骤，该缓冲材料添设步骤在第二保护片带粘接步骤后，在第一和第二保护片带4、5的两外侧面添设缓冲材料(瓦楞板、厚纸、反光镜垫以及其它的缓冲板等)6而以夹心状来保护第一包装物A。作为缓冲材料6通过使用具有预定刚性的板材，能够不必担心会引起第一包装物A的挠曲、弯曲等的变形。这样通过由缓冲材料6夹持第一包装物A而得到的第二包装物B，能够以层叠状态装入未图示的瓦楞箱等进行包装。由各保护片带4、5挟持而保护的光学元件组进一步由位于外侧的缓冲材料6受到保护，因此保护光学元件免受振动、冲击及其它外部应力的损伤。特别是由于光学元件不直接与现有例的树脂托架那样硬质物体冲击、滑动接触，因此不会产生在搬运和移动过程中的光学元件的损伤或从托架产生碎屑的不良情况。并且，从切割晶片后到完成包装物为止，都不需要将被切断的光学部件分散开移送至托架的作业，因此不仅提高了作业性，而且在进行移送时不需要确认光学元件的方向性，从而作业效率进一步得到提高。
而且，通过将切割带的粘贴力V1、热剥离带的粘贴力V2、加热后的热剥离带的粘贴力V3、第一及第二保护片带的粘贴力V4设定为可维持V3＜V4＜V1＜V2的关系，从而能够可靠且顺畅地进行如下作业：在上述一系列步骤中所进行的带2、3的吸附碎屑的去除、吸附碎屑的带2、3的剥离作业、进而在作成第一包装物A后、剥离任一个保护片带时的剥离作业。
下面，图3表示从图1(i)中完成的晶片的包装物A取出各个光学元件P的作业步骤。
而且，图3(d)所示的剥离工具20是用于从保护片带对构成第一包装物A的光学元件P进行剥离的单元，该剥离工具20具有带支撑片21，该带支撑片21通过完全剥离一个保护片带5而对在一面上粘接保持光学元件P组的另一个保护片带4的另一面进行支撑，在带支撑片21上设有作用部22，该作用部22用于将另一个保护片带的另一面的适当位置折成凹状。本实施方式的剥离工具20将两片板材21a、21b连接成<状并将两板材21a、21b以预定角度连接起来的弯曲部作为作用部22。
首先，将如图3(a)所示的第一包装物A进行置位，如图3(b)那样从晶片1(光学元件组)的上表面剥离上侧的第二保护片带5。此时，以将第二保护片带5的剥离部的折弯角度维持锐角(30度以内)的方式来选定剥离方向。通过选定这样的剥离方向，能够仅剥离第二保护片带5，而使各个光学元件P不从下侧的第一保护片带4剥离。
图3(c)表示剥离结束的状态。在图3(d)所示的剥离步骤中，以跨在两板材21a、21b的上表面的方式将第一保护片带4的背面紧密粘接在支撑片21上表面，并且定位第一保护片带4，使要剥离的光学元件(列)P1位于弯曲的作用部22的顶部。此时，使要剥离的光学元件P1前后的保护片带4伸展，以促进光学元件P1从该带剥离，同时拾起光学元件P1。
下面，图3(e)表示剥离工具20的其它实施方式，该剥离工具20具有在基体25上呈直角立设的平板状的带支撑片26的结构，将带支撑片26的顶端部作为作用部27。在使用该剥离工具20并从图3(c)所示的第一保护片带4剥离光学元件P的情况下，如图所示，在将第一保护片带4的背面添设在带支撑片26的一面上的状态下，将作为剥离对象的光学元件(列)P1位于作用部27上。此时，以使光学元件P1的前后的带部分伸展的方式施加张紧力而容易进行光学元件的剥离。在该状态下，若沿箭头方向拾取光学元件P1则剥离结束。
下面，图4表示在将第二包装物B最终包装为可出厂的状态的状态。
在图4(a)的剖面图和俯视图中表示包装物C，该包装物C是以分别在第二包装物B的上下两面进一步添设其它缓冲材料30的状态由捆包体31进行捆包，进而将在其外侧用橡胶环32进行包敷而成的。该包装物C的自身可以作为搬运、移送的对象，还能以将多个包装物C层叠的状态进行包装。
图4(b)表示以将图4(a)的包装物C沿上下方向层叠多层的状态由塑料袋35进行包裹的状态。若这样将多个包装物C统一进行包装的情况下，以沿纵向层叠多层的状态用任一个包装单元35进行最终包装，因而容易进行处理。
图4(c)表示最终包装方式的其它实施例，在该示例中，在将图1(j)所示的第二包装物B通过反光镜垫等缓冲材料33以层叠多层的状态下由捆包体31捆包起来，利用橡胶环32将通过捆包体31捆包的多层层叠体系起来，进而由塑料袋35进行最终包装。由此，使包装作业更加容易。
而且，本发明的制造方法不仅限于光学部件，还可以适用于用平板状的晶片分批处理所制造的部件、例如石英振动元件等压电振动元件以及其它电子部件。
Claims (5)
1.一种片状晶片的切割及包装方法，其特征在于，该片状晶片的切割及包装方法由下述步骤构成：
切割步骤，在将多个光学元件以未分离状态连接成片状的晶片的一面粘接了切割带的状态下，从另一面侧将晶片切割成单片；在未粘接切割带的晶片的另一面粘接热剥离带的热剥离带粘接步骤；剥离切割带的切割带剥离步骤；对粘接在晶片的另一面的热剥离带进行加热而使粘接力降低的加热步骤；在晶片的一面粘接第一保护片带的第一保护片带粘接步骤；从晶片的另一面剥离热剥离带的热剥离带剥离步骤；以及在晶片的另一面粘接第二保护片带的第二保护片带粘接步骤。
2.根据权利要求1所述的片状晶片的切割及包装方法，其特征在于，在所述第二保护片带粘接步骤后，实施在第一和第二保护片带的两外侧面添设缓冲材料的缓冲材料添设步骤。
3.根据权利要求1或2所述的片状晶片的切割及包装方法，其特征在于，所述切割带的粘贴力V1、热剥离带的粘贴力V2、加热后的热剥离带的粘贴力V3、第一及第二保护片带的粘贴力V4的关系为：V3＜V4＜V1＜V2。
4.一种晶片的包装物，其特征在于，该包装物通过权利要求1、2或3所述的片状晶片的切割及包装方法而形成。
5.一种剥离工具，该剥离工具用于从保护片带剥离构成根据权利要求1的方法所制造的权利要求4所述的包装物的光学元件，该剥离工具的特征在于，
该剥离工具包括带支撑片和作用部，该带支撑片用于通过完全剥离一个保护片带而对在一面上粘接保持光学元件组的另一个保护片带的另一面进行支撑，该作用部设置在该带支撑片上并用于将另一个保护片带的另一面适当位置折成凹形。
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