CN101213647B - 薄片粘贴装置及粘贴方法 - Google Patents

Abstract

一种薄片粘贴装置(10)包括：导引粘接片(S)到面对半导体晶片(W)的位置的薄片导引单元(12)；和给上述粘接片(S)施加按压力，以把该粘接片(S)粘贴到晶片W上的压辊(14)。上述薄片导引单元(12)，包含测定导引头(49)和压辊(14)之间的粘接片(S)张力的张力测定机构(35)，该张力测定机构(35)，通过使上述张力保持恒定，可以防止粘接片(S)和晶片(W)之间混入气泡和粘贴薄片后晶片的翘曲变形。

Description

薄片粘贴装置及粘贴方法

技术领域

本发明涉及一种薄片粘贴装置及粘贴方法，更详细说来，本发明涉及一种在往半导体晶片等板状部件粘贴薄片时，可高精度地把薄片粘贴到板状部件指定位置的薄片粘贴装置及粘贴方法。

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表面的保护片，或者在其背面粘贴用于芯片焊接的粘接片。

已经知道有这样一种薄片粘贴方法(例如，参见专利文献1)：使用一种在带状剥离片上临时粘有带状粘接片的卷筒纸(原料片)，在从上述剥离片将粘接片剥离并将其粘贴到晶片之后，再沿晶片外周对其进行切除。

专利文献1日本专利特开2004-47976号公报

然而，在专利文献1中揭示的薄片粘贴装置中，不是积极采用使粘接片粘贴到晶片的过程中的张力保持恒定的构成。

因此，当粘接片在产生张力不足的状态下被粘贴时，会引起粘接片起皱、或者粘接片与晶片之间混入气泡。另一方面，在粘接片张力过大的情况下，则会在该粘接片粘贴之后，使晶片产生翘曲变形。

另外，专利文献1中的薄片粘贴装置，在面对晶片面的位置上，配置有用于导引薄片的导辊28群，该导辊28群采用这样一种结构：自粘接片的粘贴动作开始，在切断动作和剥离动作之间，总是夹入粘接片，所以在粘接片的粘接剂层面上，会形成一个呈筋状的凹部。因此，像晶片那样，在磨削到几十微米的极薄片状部件上，如果使用残留凹部痕迹的薄片，厚度便会变得不均匀，或导致晶片在磨削时碎裂，所以带凹部的区域不能作为往晶片粘贴的区域。因此，虽然只要以不包含上述凹部区域的方式来输送薄片就可以，但是那样一来，薄片就会无端地被消费掉，所以不太合适。

发明内容

本发明正是针对这些不足之处做出提案的，其目的就在于提供这样一种薄片粘贴装置及粘贴方法：在用压辊对薄片施加按压力，进行粘贴期间，可常时测定薄片的张力，并边测定，边进行粘贴，使上述张力总是保持在预先的设定值。

本发明的另一目的就在于，提供一种通过导引长度与板状部件大小相符的薄片，可大大减少薄片无端浪费的薄片粘贴装置及粘贴方法。

为了达到上述目的，本发明采用下述构成：

在包括薄片导引单元和压辊以及张力测定机构的薄片粘贴装置中，薄片导引单元将薄片导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，从板状部件的一端向另一端粘贴薄片；所述张力测定机构对上述薄片导引单元和上述压辊之间的薄片的张力进行测定。上述薄片导引单元包含上述薄片的导引头和根据上述薄片的张力使上述导引头移动的机器人；上述机器人根据上述张力测定机构的测定结果，通过使上述导引头移动，使通过上述压辊在板状部件上粘贴薄片的期间的张力保持恒定。

在本发明中，上述张力测定机构，最好包含测力传感器和张力测定辊，上述测力传感器在检测出张力变化之时，可改变上述张力测定辊的位置，并使张力保持恒定。

另外，本发明还可采用下述构成：

在包括薄片导引单元和压辊的薄片粘贴装置中，薄片导引单元将薄片以指定的粘贴角度导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，从板状部件的一端向另一端粘贴薄片；

上述薄片导引单元，包含由上述薄片的导引头和使该导引头移动的机器人组成的粘贴角度维持部件，该粘贴角度维持部件在上述压辊从板状部件的一端向另一端移动时，通过上述机器人使导引头移动，从而使薄片相对于上述板状部件的粘贴角度保持恒定。

另外，本发明还采用下述构成：上述薄片导引单元含有剥离板，从该剥离板的前端，导引到压辊之间的薄片长度，设定成比从上述板状部件的一端到另一端的长度长。

另外，当上述薄片粘贴到板状部件的时候，上述剥离板的前端，设置成可位于上述板状部件的上述另一端近旁的外侧。

另外，本发明还提供一种粘贴方法，其使用薄片粘贴装置将薄片粘贴到板状部件上，所述薄片粘贴装置包括薄片导引单元和压辊以及张力测定机构，其中，薄片导引单元将薄片导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，使得从板状部件的一端向另一端粘贴薄片，张力测定机构对上述薄片导引单元和上述压辊之间的薄片的张力进行测定。上述薄片导引单元包含上述薄片的导引头和根据上述薄片的张力使上述导引头移动的机器人，上述机器人根据上述张力测定机构的测定结果，通过使上述导引头移动，使通过上述压辊在板状部件上粘贴薄片的期间的张力保持恒定，并将薄片粘贴到板状部件上。

另外，本发明还采用这样一种粘贴方法：在自薄片导引单元导引薄片的同时，通过压辊按压薄片，在板状部件上粘贴薄片；上述薄片，在其相对于上述板状部件的粘贴角度可保持恒定的状态下被粘贴。

另外，还采用下述方法：在上述方法中，从薄片导引单元导引到压辊的薄 片的长度，保持在比从上述板状部件的一端到另一端的长度稍长状态下，进行薄片粘贴。

根据本发明，张力测定机构起到使薄片张力保持恒定的作用，在此状态下，因为压辊给薄片施加按压力，进行薄片的粘贴，所以在粘贴时，不会使薄片产生松弛，同时也不会施加过大的张力，可以避免起皱、空气混入和板状部件的翘曲变形。

另外，因为测力传感器是一种由张力测定辊改变位置来保持张力恒定的结构，所以，不难实现张力易随压辊移动而变化的状况。

另外，因为粘接片的粘贴角度，是通过粘贴角度维持机构保持恒定的，所以即使随着压辊移动，进行薄片对板状部件的粘贴，被导引出的薄片的未粘贴区域变短，也可很容易使该薄片的张力保持恒定。

另外，因为是在被导引到剥离板前端至压辊之间的薄片长度，设定成比板状部件一端到另一端的长度稍长的状态下进行粘贴的，所以可把在板状部件的上述另一端近旁连续的薄片区域，用作为粘贴到下一板状部件的区域，使粘贴到各板状部件的薄片区域之间的空白或边缘界限最短化，从而消除薄片的无端消费。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略主视图。

图2是表示上述薄片粘贴装置的概略立体图。

图3是表示工作台的概略剖视图。

图4是表示说明粘接片粘贴动作的示意图。

图5是表示说明用剥离装置剥离不要的粘接片的动作的示意图。

附图标记说明

10薄片粘贴装置

12薄片导引单元

14压辊

35张力测定机构

39测力传感器

40张力测定辊

37粘贴角度维持机构

L卷筒纸

PS剥离片

S粘接片

S1不要的粘接片

W晶片(板状部件)

θ粘贴角度

具体实施方式

以下参照附图说明将本发明的实施方式。

图1是表示本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略主视图，图2是表示其概略立体图。在这些图中，薄片粘贴装置10，包括以下部件构成：配置在基座11上部的薄片导引单元12；和支承作为板状部件的晶片W的工作台13；和给导引到晶片W的上面侧的粘接片S施加按压力而粘贴在晶片W的压辊14；和在晶片W粘贴粘接片S之后，沿该晶片W的外缘，切断粘接片S的切割器15；和把晶片W的外侧的不要的粘接片S1从工作台13的上面剥离的剥离装置16；和卷取不要的粘接片S1的卷取装置17。

上述薄片导引单元12，包括以下部件构成：支承带状剥离片PS的一面临时粘有带状粘接片S的辊筒状卷筒纸L的支承辊20；迅速翻转从该支承辊20导引出的卷筒纸L，并从剥离片PS剥离粘接片S的剥离板22；和卷取回收剥离片PS的回收辊23；和配置在支承辊20和回收辊23之间的多根导辊25～31；和配置在导辊25、26之间的缓冲辊(buffer roller)33；和配置在导辊27、28之间的张力测定机构35；和一体地支承剥离板22、导辊27、28、29和张力测定机构35的粘贴角度维持机构37。另外，在上述导辊27、29上，还设有制动片(brake shoe)32、42，上述制动片32、42在把粘接片S粘贴到晶片W上的时候，通过依靠气缸38、48相对于对应的导辊27、29进退，来夹入粘接片S，以控制其输送。

上述张力测定机构35，由测力传感器39和支承在该测力传感器上、位于上述剥离板22的基部一侧的张力测定辊40所构成。张力测定辊40被导辊27和制动片32夹入，受到在与上述压辊14之间被导引出的粘接片S的张力的牵拉，从而使该张力传递到测力传感器39上。于是，上述测力传感器39一面测定上述被导引出的粘接片S的张力，一面借助粘贴角度维持机构37，通过后述导引头49朝图1中的斜下方变位，使粘接片S的张力保持恒定。

上述粘贴角度维持机构37的构成是，与上述压辊14相互作用，使粘接片S相对于晶片W的粘贴角度θ保持恒定。该粘贴角度维持机构37包括：由导辊27、28、29，测力传感器39，张力测定机构40，制动片32、42，气缸38、48，剥离板22以及支承这些的一对滑板43、43所构成的导引头49；和上下引导该导引头49的一对导轨45、45；和给导引头49施加升降力的一对单轴机器人46、46。导轨45和单轴机器人46配置成倾斜姿势，导引头49可沿着该倾斜角度升降。另外，剥离板22被支承在配置于滑板43内侧的气缸50上，设置成在图1中的X方向上可以进退，籍此，可根据晶片W的直径进行剥离板22前端位置的调整。

上述工作台13，如图3所示，由俯视呈大致方形的外侧工作台51和俯视 大致呈圆形的内侧工作台52所构成。外侧工作台51设置成可容纳内侧工作台52的凹状，与此同时，还可通过单轴机器人54，相对于基座11升降。另一方面，内侧工作台52设置成可通过单轴机器人56，相对于外侧工作台51升降。因此，外侧工作台51和内侧工作台52是可以一体升降的，同时，还可以相互独立地升降，籍此，外侧工作台51和内侧工作台52可以根据粘接片S的厚度、晶片W的厚度，调整在指定的高度位置上。

上述压辊14，通过门型框57来支撑着。在门型框57的上面侧，设置有气缸59、59和通过这些气缸59的动作可上下升降的压辊14。另外，如图2所示，门型框57，通过单轴机器人60和导轨61，设置成可沿图1中的X方向移动。

上述切割器15，设置成可通过未予图示的升降装置在工作台13的上方位置升降。该切割器15，由固定在旋转中心轴65的旋转臂66和支承在该旋转臂66的切割器刀刃67所构成，通过使该切割器刀刃67，在旋转中心轴65的周围旋转，便可沿着晶片W的外缘切断粘接片S。

上述剥离装置16，如图1及图4、图5所示，由小径辊70和大径辊71所构成。这些小径辊70和大径辊71，被支承在移动框F上。该移动框F，由沿着图2中的Y方向相对配置的前部框F1和通过连接部件73与该前部框F1相连接的后部框F2所构成，后部框F2被支承在单轴机器人75上，而前部框F1被支承在上述导轨61上，籍此，移动框F可沿着图2中的X方向移动。如图1所示，大径辊71支承在悬臂部件74上，同时，该悬臂部件74，通过气缸78，使得大径辊71可相对于小径辊70在离开或接近的方向上改变位置。

上述卷取装置17，由支承在移动框F的驱动辊80和支承在旋转臂84自由端侧的卷取辊81所构成。该卷取辊81通过弹簧85接触于驱动辊80的外周面，捏住不要的粘接片S1。在驱动辊80的轴端，配置有驱动马达M，借助于该马达M的驱动，驱动辊80旋转，卷取辊81跟随其旋转，籍此，不要的粘接片S1被卷取。另外，卷取辊81，随着卷取量的增大，抵抗弹簧85的力，朝图1中右方向旋转。

其次，参照图4和图5说明本实施方式中的粘接片S的粘贴方法。

在初期设定中，从支承辊20导引出的卷筒纸L，在剥离板22的前端位置上，粘接片S从剥离片PS剥离，剥离片PS的引导端，经由导辊28、29固定在回收辊23上。另一方面，粘接片S的引导端，经由压辊14、剥离装置16，固定在卷取装置17的卷取辊81上。此时，构成导引头49前端的剥离板22，位于最上升位置(参照图1、图4(A))，在该剥离板22和压辊14之间的粘接片S，如图1所示，相对于配置在工作台13上的晶片W的面，设定在呈指定的粘贴角度θ。另外，剥离板22通过气缸50，进行前端位置的调整，以使该剥离板22和压辊14之间粘接片S的长度，比晶片W的一端到另一端，即比图4 中右端到左端的长度稍微长一点。

晶片W通过未予图示的移载臂，设置在工作台13上的状态下，被开始进行粘贴动作。另外，在进行粘贴动作之前，制动片32、42碰接于导辊27、29，粘接片S的导引受到抑制。然后，在工作台13静止的状态下，压辊14一边旋转，一边在晶片W上朝图4中左侧移动。伴随着该压辊的移动，粘接片S上施加有张力，张力测定辊40被拉向X方向。因此，通过测力传感器39测定其张力，为了保持指定的张力，使用粘贴角度维持机构37，使导引头49朝斜下方下降。也就是说，测力传感器39测定张力，并向一对单轴机器人46发出指令，以此数据为基础进行控制，以达到指定的张力。

因此，其结果，导引头49沿着导杆45以及单轴机器人46(参照图1)的倾斜角度，逐渐下降，由此，剥离板22的前端和压辊14之间的粘接片S的长度即使变短，粘贴角度θ也可总是保持恒定。

在本实施方式中，如上所述，在压辊14执行粘贴动作期间，因为通过测力传感器39一边测定出粘接片S的张力，一边使导引头49下降，所以，结果是粘贴角度θ得以维持，但是导引头49的下降控制，也可以省略测力传感器39。也就是说，如图4(A)所示，把压辊14的最低点的位置和剥离板22的粘贴时初期的前端位置，分别设定为P1、P2，把粘接片S粘贴完毕之时剥离板的前端位置设为P3，把各P2、P1、P3的粘贴角度设为θ时，随着压辊14移动使得通过单轴机器人60的控制，点P1、P3间的距离缩短，使构成粘贴角度维持机构37的导引头49沿着导杆45下降，以使得剥离板22的高度，即点P2、P3间的距离也缩短，也可以同步控制单轴机器人46、60，以维持粘贴角度θ总是不变。另外，导引头49的移动量，可依据三角函数简单地推导出。因此，通过根据压辊49的移动距离的检测结果，使粘贴角度θ维持恒定，也可以产生跟使用测力传感器39的张力控制同样的作用和效果，在本发明中，可以选择性地采用这些控制方法。

如图4(D)、(E)所示，当粘接片S粘贴完毕时，切割器15就下降，沿着晶片W的外周缘，进行粘接片S的切断，其后，切割器15上升，回复到初期位置(参照图1)。此时，剥离板22的前端位于晶片W的左端近旁，由此，可把从剥离板22的前端起，存在于左侧的粘接片区域，作为往下一片晶片W粘贴的粘接区域，而不会让粘接片S无端地消耗掉。

接下来，晶片W被移载装置，从工作台13取走，如图5所示，压辊14上升，构成剥离装置16的小径辊70和大径辊71向左侧移动，同时，卷取装置17的驱动辊80驱动，卷取不要的粘接片S1，由此，晶片W周围的不要的粘接片S1可以从工作台的上面剥离掉。

然后，制动片32、42脱离导辊27、29，以使卷筒纸L变成能够被导引出， 与此同时，通过在驱动辊80锁定的状态下，剥离装置16和卷取装置17回复到初始位置，新的粘接片S被拉出，新的晶片W移载到工作台13上。

因此，按照这种实施方式，可得到这样的效果：因为采用了可使粘接片S粘贴到晶片W时的该粘接片S的张力保持恒定的构成，所以可有效防止因张力不足造成的气泡混入，和因张力过大造成的晶片翘曲变形的现象发生。

如上所述，通过以上记载揭示了实施本发明所需的最佳构成、方法等，但是，本发明并不限于此。

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，本行业人员都可能加以种种变更。

例如，在上述实施方式中，虽然是对工作台13为静止状态，靠移动压辊14粘贴粘接片S的情况，进行图示和说明的，但也可采用移动工作台13的构成。另外，对于粘贴角度θ，没有特别的限制。

另外，在上述实施方式中，示出了板状部件是晶片的情况，但是，对往除晶片之外的板状部件粘贴薄片、薄膜的构成也可适用。

Claims (8)

1.一种薄片粘贴装置，包括：薄片导引单元和压辊以及张力测定机构，其中，薄片导引单元将薄片导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，使得从板状部件的一端向另一端粘贴薄片，所述张力测定机构对上述薄片导引单元和上述压辊之间的薄片的张力进行测定，其特征在于：

上述薄片导引单元，包含上述薄片的导引头和根据上述薄片的张力使上述导引头移动的机器人；

上述机器人根据上述张力测定机构的测定结果，通过使上述导引头移动，使通过上述压辊在板状部件上粘贴薄片的期间的张力保持恒定。

2.根据权利要求1记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述张力测定机构，包含测力传感器和张力测定辊，上述测力传感器在检测出张力变化的时候，可改变上述张力测定辊的位置，使张力保持恒定。

3.一种薄片粘贴装置，包括：薄片导引单元和压辊，其中，薄片导引单元将薄片以指定的粘贴角度导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，使得从板状部件的一端向另一端粘贴薄片，其特征在于：

上述薄片导引单元，包含由上述薄片的导引头和使该导引头移动的机器人组成的粘贴角度维持部件，该粘贴角度维持部件在上述压辊从板状部件的一端向另一端移动时，通过上述机器人使导引头移动，从而使薄片相对于上述板状部件的粘贴角度保持恒定。

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：上述薄片导引单元含有剥离板，在从该剥离板前端到压辊之间被导引出的薄片的长度，设定成比上述板状部件的一端到另一端的长度长。

5.根据权利要求4记载的薄片粘贴装置，其特征在于：当上述薄片粘贴到板状部件的时候，上述剥离板的前端，设置成位于上述板状部件的所述另一端近旁的外侧。

6.一种薄片粘贴方法，其使用薄片粘贴装置将薄片粘贴到板状部件上，所述薄片粘贴装置包括：薄片导引单元和压辊以及张力测定机构，其中，薄片导引单元将薄片导引到面对板状部件的位置上，压辊则对上述薄片施加按压力，使得从板状部件的一端向另一端粘贴薄片，张力测定机构对上述薄片导引单元和上述压辊之间的薄片的张力进行测定，其特征在于：

上述薄片导引单元，包含上述薄片的导引头和根据上述薄片的张力使上述导引头移动的机器人，

上述机器人根据上述张力测定机构的测定结果，通过使上述导引头移动，使通过上述压辊在板状部件上粘贴薄片的期间的张力保持恒定，并将薄片粘贴到板状部件上。

7.如权利要求6所述的薄片粘贴方法，在从薄片导引单元导引薄片的同时，用压辊按压薄片，将薄片粘贴在板状部件上，其特征在于：

上述薄片，在其相对于上述板状部件的粘贴角度被保持恒定的状态下被粘贴。

8.根据权利要求6或7记载的薄片粘贴方法，其特征在于：在从薄片导引单元到压辊为止被导引出的薄片的长度，保持在比从上述板状部件的一端到另一端的长度长的状态下，进行薄片粘贴。 

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