CN101110353A - 薄片剥离装置及剥离方法 - Google Patents

Abstract

薄片(S)粘附于晶片(W)的表面，该晶片(W)被支承在工作台(20)上。在薄片(S)的外圆周部分，粘附有剥离用胶带(T)，该剥离用胶带(T)保持在剥离夹头(13)上。在剥离夹头(13)和工作台(20)沿着导轨(25)进行相对移动的同时，借助摇头机构(21)，工作台(20)在顺时针方向和逆时针方向上，每隔一定角度交替旋转，并伴随Z字形的动作，薄片(S)得以从晶片(W)剥离。

Description

薄片剥离装置及剥离方法

技术领域

本发明涉及一种薄片剥离装置及剥离方法，更详细来说，本发明涉及一种在剥离粘附于半导体晶片等被粘附体上的保护片等薄片的时候，能在通过控制来减少剥离力的状况下进行剥离的薄片剥离装置及剥离方法。

背景技术

历来，在半导体晶片(以下简称“晶片”)上都粘附有保护其电路面用的保护片。该保护片，例如，在晶片的背面减薄(backgrind)完成之后，要采用剥离装置进行剥离。

作为上述薄片的剥离方法，例如，已知有专利文献1记载的薄片剥离装置的方法。该装置的构造(原理)是，将剥离用胶带粘附在保护片上，借助滚筒(roller)卷取该剥离用胶带，即可剥离薄片。

专利文献1  日本专利2004-273527号公报

但是，在基于专利文献1记载的剥离装置的剥离方法中，随着保护片剥离的进行，将晶片和保护片剥离开需要的力很大。更详细地说，在剥离粘附在晶片上的保护片的时候，最初，将剥离用胶带粘附在保护片的外圆周部分。然后，从保护片的外圆周部分，朝晶片的与径向相反一侧，卷起保护片而使其剥离。此时，因为晶片通常都呈圆形或接近圆形的平面形状，所以初期的剥离幅度(被粘附体和粘接片接触的幅度)小，但是越靠近晶片的中央部，剥离幅度越大。其结果，随着剥离的进行，剥离所需的力量增大，成为导致发生剥离缺陷(例如，粘接于保护片上的剥离用胶带脱落、被切断，或者保护片自身被撕裂等)的主要原因。

发明内容

本发明正是针对上述技术问题而做出提案的，目的在于提供一种能尽量减小剥离力来进行薄片的剥离，从而能减少剥离缺陷的薄片剥离装置及剥离方法。

为了达到上述目的，在本发明提供一种薄片剥离装置，包括：支承机构，其支承在表面上粘附有薄片的被粘附体；和剥离夹头，其将剥离用胶带粘附于上述薄片上并剥离上述薄片；和移动机构，其使上述支承机构和剥离夹头相对移动，并进行上述薄片的剥离；在上述支承机构和剥离夹头中的至少一方，设置有摇头机构，在这些支承机构和剥离夹头相对移动的时候，借助上述摇头机构伴随有Z字形动作。

在本发明中，采用这样一种结构：上述支承机构，包含具有上述被粘附体载置面的工作台和支承该工作台的基座；在上述工作台和基座之间，设有上述摇头机构；借助该摇头机构，上述工作台可相对于基座在平面内交替旋转。

另外，上述剥离夹头设置在具有许多关节的多关节机器人的自由端一侧，该机器人就是上述摇头机构，它可以设置成，相对于上述支承机构，在平面范围内可交替摇头。

另外，本发明还具有以下结构：设有可接近上述薄片的上面侧的剥离辅助机构，该剥离辅助机构包含有摆动板，该摆动板具备在剥离上述薄片时，与该薄片折弯边缘接触的端部边缘。

另外，上述剥离辅助机构，也可以采用包含摆动辊的结构，该摆动辊具备在剥离上述薄片时，可进入到该薄片折弯部内的旋转体。

另外，上述剥离辅助机构还可以采用设置成可在平面内摆动，并跟随上述Z字形动作这样一种结构。

另外，本发明还提供一种剥离薄片的方法，该剥离方法系借助剥离夹头，将剥离用胶带，粘附到粘附于被粘附体表面的薄片的外圆周部，在夹持该剥离用胶带的状态下，朝着与粘附有剥离用胶带的位置相反的方向，剥离上述薄片；在该薄片剥离方法中，在将上述被粘附体和剥离夹头沿着上述剥离方向相对移动的时候，沿着薄片的表面，一边在Z字形方向上赋予剥离力，一边进行剥离。

按照上述薄片剥离方法，在进行上述剥离的时候，最好是在防止上述剥离片折弯边缘产生凸起的同时进行剥离。

按照本发明，因为设有摇头机构，在支承机构和剥离夹头相对移动时，伴随有Z字形动作，所以，通过相对于上述相对移动方向，在平面内交替做剥离动作的方法，能够以减小剥离幅度的方式进行剥离。因此，剥离幅度极度变大的情况得以消失，借此可以抑制剥离力，并有效防止剥离用胶带的脱离、切断以及粘附于表面的薄片自身被撕裂等情况的出现。

另外，如果采用在工作台和基座之间设置摇头机构的结构，便成为该摇头机构隐藏在移动机构内部的构造。因此，例如，将可正反方向旋转的电机设置在基座上，同时另外设置将其输出轴跟工作台连接的机构，就可以简单地构成摇头机构。

另外，在设有剥离辅助机构的情况下，因为既能抑制被粘附体的凸起，又能将薄片朝剥离方向翻折，所以可能避免被粘附体的损伤等。

另外，通过将构成剥离辅助机构的摆动板设计成可做Z字形动作，在Z字形方向上交替剥离薄片，也能随之更确实地防止被粘附体的凸起。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的薄片剥离装置的概略主视图。

图2是表示上述薄片剥离装置的概略右视图。

图3是表示省略了胶带供给单元的薄片剥离装置的概略立体图。

图4是表示工作台旋转到所定角度状态的薄片剥离装置的概略立体图。

图5是表示说明进行薄片剥离初期阶段用的概略俯视图。

图6是表示工作台顺时针方向旋转状态剥离过程中的概略俯视图。

图7是表示工作台逆时针方向旋转状态剥离过程中的概略俯视图。

图8是用于表示说明剥离最终阶段的概略俯视图。

图9是表示变形例的与图4同样的概略立体图。

图10是表示采用摆动辊的其他变形例的薄片剥离过程中的概略俯视图。

符号说明

10  片剥离装置

11  支承机构

12  移动机构

13  剥离夹头

15  剥离辅助机构

20  工作台

21  摇头机构

50  摆动辊

50A 旋转体

T   剥离用胶带

RB  机器人

S   薄片

W   晶片(板状部件)

具体实施方式

以下，参照图纸说明本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式涉及的薄片剥离装置的概略主视图，图2表示其概略右视图。在此两图中，薄片剥离装置10的结构为包括：支承机构11，其支承作为被粘附体的晶片W，其中的被粘附体，在图中其上面侧的表面(电路面)，粘附有粘接薄片S(以下简称“薄片S”)；移动机构12，其可移动地支承上述支承机构11；剥离夹头13，其将剥离用胶带T粘附到上述薄片S的外圆周部分(参照图3)，并从晶片W剥离薄片S；胶带供给单元14，其具备每隔一定长度导出上述剥离用胶带T，使其一部分热融胶合于薄片S上的功能；剥离辅助机构15，其设置成在剥离上述薄片S时，可接近(access)该薄片S。

上述支承机构11，如图3、图4所示，由以下部件所构成：俯视大致呈方形的工作台20，在其上面一侧，具有借助装载用胶带MT吸附并夹持晶片W和环形框F的载置面；大致呈方形的基座22，其借助摇头机构21支承上述工作台20。在基座22的下面一侧，在各个边角附近，安装有滑板24。这些滑板24支承在一对导轨25上，借此，上述支承机构11设置成沿着导轨25的延伸方向可移动。在此，由上述滑板24和导轨25构成移动机构12。

对上述摇头机构21，虽然没有特别的限制，但在本实施方式中，是由配置在上述基座22之内、未予图示的可正反旋转的电机和上述电机的输出轴26(参照图1)所组成的，该输出轴26的前端部固定在工作台20的下面侧，通过电机在正反方向交替旋转一定角度，如图4所示，工作台20就可以相对于基座22在平面内产生交替摇头动作。

上述剥离夹头13，借助未予图示的支承装置，支承在上述胶带供给单元14一侧。上述剥离夹头13具有设置在其下部，在上下方向可分可合的上下一对夹头爪30的结构，其结构还可以是将上述胶带供给单元14供给的剥离用胶带T的引导端部分，夹入到上述夹头30之间，并夹持该剥离用胶带T。

上述胶带供给单元14，采用与本申请人(受让人)已申请过的日本专利特开2003-22986号公报所揭示的单元实质上相同的单元。简单来说，上述胶带供给单元14的结构包括：相对于上述剥离夹头13导出剥离用胶带T的胶带导出部；和每隔一定长度切断剥离用胶带T的切割器；和将切断成单张形状的剥离用胶带T热熔胶合在上述薄片3上的加热器等。另外，因为胶带供给单元14，不是本申请的主要内容，所以关于其各部详细构造的说明，在此从略。

上述剥离辅助机构15由以下部件构成：配置在上述支承机构11侧部的支柱40；设置在该支柱40的上部，并能在平面范围内旋转的旋转体41；联设于该旋转体41的外圆周部、俯视大致呈L字形的旋转臂42；借助支轴42A(参照图3)可摆动地安装在该旋转臂42前端部的摆动板44。该剥离辅助机构15，以上述摆动板44从晶片W的上面位置退避的位置为初始位置，上述旋转体41，在进行薄片S的剥离的时候，大约旋转90度，以接近到薄片S的上面侧的位置作为动作位置的方式进行旋转。另外，上述摆动板44，俯视大致呈长方形状，在接近到上述动作位置，薄片S被剥离的时候，端部边缘44A与薄片S的折弯边缘接触，该薄片S被剥离力所挤压，便做Z字形动作。

其次参照图5乃至图8说明本实施方式的薄片剥离方法。

首先，借助未予图示的输送臂，晶片W与环形框RF一起被载置于工作台20上。然后，剥离用胶带T从胶带供给单元14，以所定长度供给到剥离夹头13的夹头30之间，借助未予图示的加热器，剥离用胶带T的一部分，被热融胶合在薄片S的外圆周部分(参照图3)。另外，剥离用胶带T的供给、每隔所定长度的切割、热融胶合，在实质上都与上述日本专利特开2003-22986号公报记载的动作相同。

其次，如图5所示，借助上述移动机构12，支承机构11开始朝同图中箭头a的方向移动。此时，剥离辅助机构15的旋转体41旋转大约90度，摆动板44从退避位置接近到薄片S上，摆动板44的边缘部44A接触薄片S的折弯边缘。

如图6所示，支承机构11朝同图中箭头a的方向移动，剥离夹头13与支承机构11同步，朝同图中箭头b的方向移动。此时，工作台20借助摇头机构21，朝箭头c的方向旋转。借此，薄片S被揭起，从晶片W上慢慢被剥离。然后，当未予图示的检测机构检测到支承机构11已到达所定位置时，支承机构11和剥离夹头13的动作就继续进行与原来一样的分离动作，工作台20借助摇头机构21，如图7所示，变成朝箭头d的方向旋转。这样一来，支承机构11和剥离夹头13，继续进行分离动作，通过工作台20在箭头c、d方向交替重复做旋转动作，薄片S沿Z字形方向，一点一点被剥离，直到完全被剥离(参照图8)。与此相伴，在摆动板44的边缘部44A，在长度方向被赋予多少偏向的剥离力，但是，此时以支轴42A作为旋转轴摆动(在平面内的角度变位)。因而，随着该角度的变位，已经被剥离的薄片，再次部分地被粘接到晶片W上，但是因为不施加压力，所以粘接力很轻微，故不会增加以后的剥离阻力。另外，如果在薄片S上采用紫外线硬化型的粘接片，因为不会引起再次粘接，所以很好。

通过这样的相对移动，和继续做Z字形动作，薄片S从晶片W被完全剥离后，晶片W与环形框RF一起借助未予图示的输送臂被搬送走。另一方面，被剥离的薄片S，与剥离用胶带T一起，被废弃到未予图示的废弃箱内。然后，在工作台20和剥离辅助机构15回复到初始位置的时候，成为新的剥离对象物的晶片W被移载到工作台20上，薄片S按同样方法剥离。

因此，按照这样的实施方式，在工作台20和剥离夹头13在相对移动的时候，通过上述摇头机构21，工作台20在顺时针方向和逆时针方向上交替着每隔一定角度进行旋转，薄片S沿Z字形方向被剥离，剥离幅度不会极端变大，能一边抑制剥离阻力，一边进行薄片S的剥离，在以具备像晶片W这样的脆性物质为对象的情况下，可有效地防止该晶片W的损伤。

以上，按上述记载揭示了实施本发明所需的最佳构成和方法等，但是本发明并不限定于此。

也就是说，虽然对本发明主要特定的实施方式特别进行了图示和说明，但是，只要不超脱本发明的技术思想以及目的范围，对于以上说明的实施形态，关于位置或者配置等，根据需要，本行业人员都可以进行各种各样的变更。

例如，在上述实施方式的情况下，在工作台20一侧设置摇头机构21，通过该工作台21沿着导轨25移动，可进行Z字形剥离，但是本发明并不限定于此，如图9所示，也可以将上述剥离夹头13，可旋转地固定在机器人RB的臂上，移动该剥离夹头13。在此情况下，剥离夹头13一边进行伴随着相对于晶片W往Y轴方向移动的摇头动作，一边朝X轴方向的下方移动，工作台20则朝X轴方向的上方移动。

另外，在固定了工作台20的状态下，也可以仅让上述机器人RB移动。

另外，在上述实施方式中，虽然举例说明的剥离用胶带T是属于热融胶合在上述薄片S类型的所谓感热粘接性粘接胶带，但也可以是感压粘接性的粘接胶带。

另外，在上述实施方式的情况下，虽然图示说明了设有剥离辅助机构15的情况，但是也可以省略这种剥离辅助机构15。也就是说，本发明只要是在剥离薄片S的时候，能伴随Z字形动作进行剥离就行。

另外，如图10所示，上述摆动板44也可以做成具备多个旋转体50A的摆动辊50。

Claims (8)

1.一种薄片剥离装置，包括：支承机构，其支承在表面上粘附有薄片的被粘附体；和剥离夹头，其将剥离用胶带粘附于上述薄片上并剥离上述薄片；和移动机构，其使上述支承机构和剥离夹头相对移动，并进行上述薄片的剥离；其特征在于，

在上述支承机构和剥离夹头中的至少一方，设置有摇头机构，在这些支承机构和剥离夹头相对移动的时候，借助上述摇头机构伴随有Z字形动作。

2.根据权利要求1记载的薄片剥离装置，其特征在于，上述支承机构包含具备上述被粘附体载置面的工作台和支承该工作台的基座；在上述工作台和基座之间设置有上述摇头机构，借助于上述摇头机构，上述工作台可相对于基座在平面内交替地旋转。

3.根据权利要求1记载的薄片剥离装置，其特征在于，上述剥离夹头设置在具有多个关节的多关节机器人的自由端一侧，该机器人成为上述摇头机构，设置成可相对于上述支承机构，在平面内交替变换地摇头。

4.根据权利要求1、2或3记载的薄片剥离装置，其特征在于，还包含有可接近上述薄片的上面侧的剥离辅助机构，该剥离辅助机构包含有摆动板，该摆动板具有在剥离上述薄片的时候，接触该薄片折弯边缘的端部边缘。

5.根据权利要求1、2或3记载的薄片剥离装置，其特征在于，上述剥离辅助机构包含有摆动辊，该摆动辊具有在剥离上述薄片的时候，进入到该薄片折弯部的旋转体。

6.根据权利要求4或5记载的薄片剥离装置，其特征在于，上述剥离辅助机构设置成可在平面内摆动，并跟随做上述Z字形动作。

7.一种薄片剥离的方法，借助剥离夹头，将剥离用胶带粘附到在被粘附体表面粘附着的薄片的外圆周部，在保持住该剥离用胶带的状态下，朝着与粘附有剥离用胶带的位置相反的方向，剥离上述薄片，其特征在于：

在将上述被粘附体和剥离夹头沿着上述剥离方向相对移动的时候，沿着薄片的表面，一边沿Z字形方向赋予剥离力，一边进行剥离。

8.根据权利要求7记载的薄片剥离的方法，其特征在于，在进行上述剥离时，一边防止上述剥离片折弯边缘产生凸起，一边进行剥离。

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