CN101140855A - 薄片粘贴装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种薄片粘贴装置(10)，它包括支承半导体晶片(W)的工作台(11)和相对于上述半导体晶片(W)挤压薄片的挤压部件(12)。挤压部件(12)由设置成中央部比外周侧更接近半导体晶片(W)的倾斜面或者曲面形状的挤压面(21)和连设于其外周侧的容许变形部(23)组成。该容许变形部(23)，通过减压差，可使在挤压部件(12)和上部箱(30)之间形成的第二空间内部产生变形。挤压面(21)受容许变形部(23)变形的作用，在使面位置下降的同时，从中央部向外周侧扩展其挤压力的分布，对薄片(S)施加粘贴压力。

Description

薄片粘贴装置
技术领域
本发明涉及一种薄片粘贴装置，更详细说来，本发明涉及一种在往半导体晶片等板状部件上粘贴薄片的时候，可以不让空气混入上述薄片和板状部件之间的薄片粘贴装置。
背景技术
历来，在半导体晶片(以下简称为“晶片”)上，一般都要粘贴用于保护其电路面的保护片，或在其背面粘贴用于芯片焊接的粘接片。
在专利文献1中，揭示了一种防止晶片和薄片之间混入空气用的挤压部件的结构，该挤压部件，作为一个给薄片施加挤压力的部件，具有其中央部比外周侧相对更凸出的曲面形状。这种挤压部件，是采用可能弹性变形的材料构成的，该挤压部件固定在气缸之活塞连杆前端，在粘贴薄片时，通过伸长活塞连杆，施加由挤压部件产生的挤压力，薄片便从中央部向外侧，慢慢地被粘贴。
专利文献1日本专利特许第2945089号公报
然而，专利文献1中揭示的挤压部件，由于做成可依靠气缸作上下运动的结构，所以零件数量多，装置势必大型化，还必须采取防止从上述零件结合部产生真空(减压)泄漏的措施，存在诸多不足之处。
另外，专利文献1揭示的挤压部件，由于是用具有其中央部壁厚比外圆周侧壁厚更厚的截面形状的、可能产生弹性形变的材料构成的，所以在整个晶片范围内，薄片受到挤压力作用的时候，相对于晶片中央部的挤压力，要比相对于晶片外周侧的挤压力更大。因此，存在着晶片外周侧的薄片所受挤压力相对减弱，容易产生粘贴不良这样的缺点。另一方面，如果想充分发挥相对于晶片外周侧的晶片挤压力，则会出现中央部挤压力过大的倾向，从而招致晶片易裂这样的不良后果。
发明内容
本发明正是针对这些不足之处做出提案的，其目的就在于提供一种薄片粘贴装置，其装置自身零件的数量可以减少，实现装置的小型化，与此同时，还可以相对于板状部件消除空气的混入，使粘贴进行得更牢靠，而且还可避免板状部件的损伤等等。
为了达到上述目的，本发明提供一种薄片粘贴装置，包括支承板状部件的工作台和对沿上述板状部件配置的薄片施加挤压力的挤压部件，其构成为：上述挤压部件，由设置成中央部比外周侧更接近于上述板状部件的倾斜面或者曲面形状的挤压面和连设于该挤压面外周侧的容许变形部所组成；通过将上述容许变形部相对于初期形状进行变形，从而将上述挤压面接近上述薄片；在此同时，还通过将该挤压面进行变形，使其相对于上述板状部件大致成为平行状态，从而把上述薄片从中央向外周粘贴到板状部件上。
另外，本发明还提供一种薄片粘贴装置，包括支承板状部件的工作台和对沿上述板状部件配置的薄片施加挤压力的挤压部件，可采用的构成为：上述挤压部件，由设置成一端比另一端更接近于上述板状部件的倾斜面或者曲面形状的挤压面和连设于该挤压面的容许变形部所组成；通过将上述容许变形部相对于初期形状进行变形，从而让上述挤压面接近上述薄片；在此同时，还通过将该挤压面进行变形，使其相对于上述板状部件大致为平行状态，从而把上述薄片从一端向另一端粘贴到板状部件上。
本发明也可以采用以下的构成：上述挤压面呈大致圆锥状，上述容许变形部设置成连接于挤压面外周的弯曲形状。
另外，本发明优选采用以下构成：它还包括容纳上述工作台的上部敞开型的下部箱和容纳上述挤压部件的下部敞开型的上部箱；借助上述上下箱以及挤压部件形成第一空间，另一方面，借助上述上部箱和挤压部件形成第二空间；在挤压上述薄片，将该薄片粘贴到板状部件的时候，通过使上述第一和第二空间保持为减压状态或大约真空状态，另一方面，通过使上述第二空间慢慢地从减压状态或者大约真空状态开放，从而使上述容许变形部变形。
更进一步，本发明可采用以下构成：它还包括容纳上述工作台的上部敞开型的下部箱和容纳上述挤压部件的下部敞开型的上部箱；借助上述上下箱以及挤压部件形成第一空间，另一方面，借助上述挤压部件形成第二空间；在挤压上述薄片，将该薄片粘贴到板状部件的时候，通过使上述第一和第二空间保持为减压状态或大约真空状态，另一方面，通过使上述第二空间慢慢地从减压状态或者大约真空状态开放，从而使上述容许变形部变形。
另外，也可以设置成：上述容许变形部包含锯齿型区域，随着上述第二空间慢慢从减压状态或者大约真空状态开放，上述容许变形部产生角度变位或者伸缩变形。
更进一步，也可采用以下构成：上述容许变形部，由比上述挤压面更容易弹性变形的材质做成，随着上述第二空间慢慢从减压状态或者大约真空状态开放，上述容许变形部产生弹性变形。
根据本发明，因为上述容许变形部是一种通过变形，让挤压面靠近薄片的结构，所以，可以不需要如同专利文献1那样的、使挤压部件上下运动的气缸，以及用于防止从上述零件的结合部发生真空(减压)泄漏的密封部件，从而可以减少零件数量，实现装置的小型化。另外，因为挤压面是从该状态开始，自板状部件的中央，朝外周方向粘贴薄片的一种构造，所以可以在将板状部件和薄片之间空气驱赶的同时进行薄片粘贴。因此，可以消除空气的混入，将薄片更牢靠地粘贴在板状部件上。
另外，上述容许变形部因为设置成弯曲形状，所以通过让这种弯曲的变位，可使挤压面的位置变位，可以抑制挤压面自身的变形而移动。
另外，如果按照在下部箱和上部箱中容纳上述工作台和挤压部件，设定成可减压的结构，那么通过将内含板状部件和薄片的第一空间保持为大约真空状态，就可以降低板状部件和薄片之间混入空气的可能性。而且，因为采用的是利用减压来使第二空间变形的构造，所以没有必要像专利文献1那样的气缸等驱动源，也不需要用于使之动作的加压空气源，而且，其控制也能简单进行，装置的制造成本、运行成本也可得以削减。
另外，在容许变形部含有锯齿区域结构的情况和由容易产生弹性变形材质构成的情况下，可以利用其伸缩，较大地确保变形余量。
附图说明
图1是本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略剖视图。
图2是局部剖切挤压部件的概略立体图。
图3是表示薄片粘贴初期动作完成状态的概略剖视图。
图4是表示薄片粘贴刚刚开始之后状态的概略剖视图。
图5是表示容许变形部变形后挤压面呈平面状态的概略剖视图。
图6是表示薄片完全粘贴在晶片状态的概略剖视图。
图7是表示容许变形部其他例子的概略剖视图。
具体实施方式
以下参照附图说明将本发明的实施方式。
在图1中表示有本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略正面图。在此图中，薄片粘贴装置10，包括支承作为板状部件的晶片W的工作台11和沿着晶片W的图中上面配置的薄片S施加挤压力的挤压部件12所构成。在此，对薄片S虽然没有特别的限制，但在本实施方式中，是一种对在晶片W表面(上面)所形成电路面进行保护的薄片，在其下面侧设置有粘接剂层。
上述工作台11，设置成在其上面能固定地支撑晶片W。该工作台11，固定在单轴机器人14的杆15的上端，随着该杆15的进退，可以升降。在本实施方式中，单轴机器人14配置在下部箱16的底壁17上，据此，成为工作台11容纳于下部箱16内的结构。下部箱16呈有底圆筒形状，在外周壁18连接有配管20，接在未予图示的减压源上，其减压程度的多少可以控制。
上述挤压部件12，由使用橡胶的成形品构成。如图2所示，该挤压部件12由设在倾斜面或者曲面形状的呈圆锥形状的挤压面21和呈弯曲形状的容许变形部23所构成。上述挤压面21，相对于水平线L来说，其中央部相对于外圆周侧逐渐位于更下方，也就是说，相对于晶片W来说，其中央部处于比外周侧更接近晶片W的位置。容许变形部23连设于上述挤压面21外周侧，从而朝圆周方向延伸。
上述容许变形部23，由从挤压面21的外周朝上方设置的内侧起立面25和从该内侧起立面25的上端连接在锐角下方的外周垂下面26所构成，在该外周垂下面26的下端，形成有法兰面部27。该法兰面部27，通过螺丝(未予图示)，固定在安装筒32的下端部，而安装筒32则固定在形成下部开放型的上部箱30的顶壁31的下面。借此，在封闭上下箱体30、16的时候，借助这些箱体30、16和挤压部件12形成第一空间S1，另一方面，借助于上述上部箱30的顶壁31部分、挤压部件12以及安装筒32，形成第二空间S2。另外，在图1中，虽然表示成在下部箱16的上端，用薄片S封闭，但是，沿该薄片S的同图中与纸面垂直方向的宽度尺寸，比下部箱16的内径尺寸更小，因此，在使上下箱30、16彼此面对面闭塞状态(参照图3)下，除去第二空间S2之后的内部领域，也形成下部空间S1。
在上述上部箱30的顶壁31，连接有配管35，该配管35，与对第二空间S2内进行减压的未予图示的减压源相连接，其减压程度的多少可以控制。另外，在上部箱30周壁36的下端面，开设有凹槽36A，在该凹槽36A内，装有0形环38，籍此，上下箱30、16互相面对面闭塞时，可以确保封闭时的密闭性能。
其次，也参照图3至图6，说明本实施方式的薄片粘贴方法。
首先，在相对于下部箱16的上端使上部箱30离开的开放状态下，借助未予图示的移载臂等，晶片W被移载到工作台11上。此时，借助于未予图示的薄片供给装置，供给薄片S，以使其横穿上下箱体30、16之间，以此，完成粘贴薄片S的初期动作。
初期动作完成之后，如图3所示，在上下箱30、16合拢并封闭的同时，伸长单轴机器人14的杆15，提升该晶片W，让晶片W的上面，到达接近于薄片S下面的位置，控制第一、第二空间S1、S2成大致同一减压状态，使其调到指定的减压状态。接下来，保持第一空间S1在指定减压状态不变，仅慢慢将第二空间S2侧的减压状态开放(接近于大气压)。
通过上述减压开放，挤压部件12受到由挤压面21施加的向下的压力时，如图4所示，容许变形部23便开始变形，受到该变形的作用，挤压面21的面位置被挤下，该挤压面21的中央部便挤压薄片S，使其粘贴在晶片W的中央部。
通过第二空间S2的进一步减压开放，如图5所示，容许变形部23继续变形，挤压面21的倾斜面被挤靠在晶片W一侧，将薄片S从中央部朝外周侧慢慢粘贴到晶片W上，最终，如图6所示，挤压面21变形，并相对于晶片W大致平行，使薄片S的粘贴在晶片W上面的全区域整体都得以进行。
薄片S如此粘贴完成之后，上下箱30、16打开，通过未予图示的切断装置，沿着晶片W的外周进行薄片S的切断。
因此，按照这样的实施方式，可以得到以下效果：由于第一、第二空间S1、S2调节成大致相同的减压状态，所以通过只慢慢开放第二空间S2的减压状态，容许变形部23就产生变形，受该变形的作用，挤压面21从中央部向外周侧方向渐渐扩展成平面，从而进行薄片S的粘贴，由于采用上述结构，所以仅仅利用减压就可以将薄片S粘贴到晶片W上，而且，薄片S和薄片W之间，即使存在空气，也可以在将其驱除到外侧的情况下进行薄片S的粘贴，也就是说不让空气混入即可粘贴薄片S。
如上所述，用于实施本发明的最佳构成、方法等，均已在上述记载中予以揭示，但是，本发明并不限定于此。
也就是说，对于本发明已主要就特定的实施方式，做了特别的图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上说明的实施方式，就其形状、位置或配置等，根据需要，本领域技术人员都可能加以种种变更。
例如，在上述实施方式中，虽然对“容许变形部23包括内侧起立面25和外周垂下面26，内侧起立面25面对着从挤压面21外周起立的方向，外周垂下面26从该内侧起立面25的上端，连接到锐角下方。”这一结构情况进行了图示和说明，但是也可以如图7所示，从挤压面21的外周，在左右方向，形成一个锯齿状的蛇腹形状的容许变形部23。按照该结构，在第二空间S2的压力相对上升的时候，容许变形部23在上下方向延伸，挤压面21的倾斜面被挤靠在晶片W一侧，慢慢地变形，并与晶片W大致平行，以进行薄片S的粘贴。
另外，也可以通过将容许变形部23改成比挤压面21更容易弹性变形的材质，即变更本实施方式情况下所用材质橡胶的硬度，做成在第二空间S2压力相对上升的时候，使容许变形部23在上下方向更容易延伸的结构。
另外，按照上述实施方式，采用的是设置第一空间S1和第二空间S2，对第一空间S1和第二空间S2进行减压，而仅对第二空间S2从减压状态开放的结构，但是，本发明并不限于此。也就是说，不是做成减压(真空)状态，而是仅往空间S2送入空气，借助容许变形部23和挤压面21的变形，做成将薄片S粘贴到晶片W上的结构，也可以进行实质上相同的薄片粘贴。
另外，板状部件不限于晶片，也可以适用于其他的板状部件上粘贴薄片、薄膜的结构。
另外，在上述实施方式中，上述挤压部件12是用橡胶成形品制成的，但并不限于此，也可以用软质树脂材料和金属板等可以弹性变形的材料来制成。
另外，挤压部件12不限于圆锥形状，既可以是做成由两个面倾斜形成的形状，也可以是采用从一端向另一端粘贴薄片S那样的结构。在此情况下，可以相应从除去上述一端之后的挤压面外周，形成例如蛇腹状的容许变形部。
另外，在上述实施方式中，是依靠挤压部件12、上部箱30和安装筒32形成第二空间S2的，但是除了可以省略安装筒32来形成第二空间S2之外，还可以采用将挤压部件12本身设置成类似气球的封闭形状，以形成第二空间，并设置排气阀等对该挤压部件进行减压的结构。

Claims (7)

1.一种薄片粘贴装置，包括支承板状部件的工作台和对沿上述板状部件配置的薄片施加挤压力的挤压部件，其特征在于：
上述挤压部件，由设置成中央部比外周侧更接近于上述板状部件的倾斜面或者曲面形状的挤压面和连设于该挤压面外周侧的容许变形部所组成；
通过将上述容许变形部相对于初期形状进行变形，从而将上述挤压面接近上述薄片；在此同时，还通过将该挤压面进行变形，使其相对于上述板状部件大致成为平行状态，从而把上述薄片从中央向外周粘贴到板状部件上。
2.一种薄片粘贴装置，包括支承板状部件的工作台和对沿上述板状部件配置的薄片施加挤压力的挤压部件，其特征在于：
上述挤压部件，由设置成一端比另一端更接近于上述板状部件的倾斜面或者曲面形状的挤压面和连设于该挤压面的容许变形部所组成；
通过将上述容许变形部相对于初期形状进行变形，从而让上述挤压面接近上述薄片；在此同时，还通过将该挤压面进行变形，使其相对于上述板状部件大致为平行状态，从而把上述薄片从一端向另一端粘贴到板状部件上。
3.根据权利要求1记载的薄片粘贴装置，其特征在于：
上述挤压面呈大致圆锥状，上述容许变形部设置成连接于挤压面外周的弯曲形状。
4.根据权利要求1、2或3记载的薄片粘贴装置，其特征在于：
还包括容纳上述工作台的上部敞开型的下部箱和容纳上述挤压部件的下部敞开型的上部箱；
借助上述上下箱以及挤压部件形成第一空间，另一方面，借助上述上部箱和挤压部件形成第二空间；
在挤压上述薄片，将该薄片粘贴到板状部件的时候，通过使上述第一和第二空间保持为减压状态或大约真空状态，另一方面，通过使上述第二空间慢慢地从减压状态或者大约真空状态开放，从而使上述容许变形部变形。
5.根据权利要求1、2或3记载的薄片粘贴装置，其特征在于：
还包括容纳上述工作台的上部敞开型的下部箱和容纳上述挤压部件的下部敞开型的上部箱；
借助上述上下箱以及挤压部件形成第一空间，另一方面，借助上述挤压部件形成第二空间；
在挤压上述薄片，将该薄片粘贴到板状部件的时候，通过使上述第一和第二空间保持为减压状态或大约真空状态，另一方面，通过使上述第二空间慢慢地从减压状态或者大约真空状态开放，从而使上述容许变形部变形。
6.根据权利要求4或5记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述容许变形部包含锯齿型区域，随着上述第二空间慢慢从减压状态或者大约真空状态开放，上述容许变形部产生角度变位或者伸缩变形。
7.根据权利要求4或5记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述容许变形部，由比上述挤压面更容易弹性变形的材质做成，随着上述第二空间慢慢从减压状态或者大约真空状态开放，上述容许变形部产生弹性变形。
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