CN101238569B - 薄片粘贴装置及粘贴方法 - Google Patents

Abstract

晶片(W)被分别支撑在工作台(13)的各内侧工作台上，在将带状的粘接片(S)导引到这些晶片(W)的上面一侧之后，压紧辊(14)赋予压紧力。粘接片(S)通过被安装在机械手(15)自由端一侧的刀具刀刃(63)，沿晶片外缘被切断。该机械手(15)进行了将刀具刀刃(63)改拿为夹持吸附臂(100)的动作后，从料仓(200)将晶片(W)搬送到工作台(13)上，另外，还具有将粘贴完薄片的晶片(W)移送至下一道工序的功能。

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，更详细地说，本发明涉及一种在朝多个板状部件大约同时粘贴薄片的同时，可以沿各板状部件的外缘将薄片切断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，一般都要粘贴保护其电路面用的保护片，或者在其背面或表面粘贴热敏粘结性的粘接片。

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上述保护片或粘接片等的带状粘接片的原料片(卷筒纸)，在将该薄片从剥离片上剥离并将其粘贴到晶片上之后，沿晶片外圆周进行切断。

专利文献1日本发明专利特开2003-257898号公报

然而，在专利文献1中揭示的切断装置中，是在将一张晶片支撑在工作台上的状态下，将薄片导引出后进行粘贴的，而有不能将薄片大约同时地粘贴到多个板状部件上的不便之处。也就是说，与硅晶片不同，化合物半导体晶片的大口径化进展不顺利。但是，由于LED(发光二极管)的性能提高，这些小口径的晶片的需求倍增。可是，即使照原样挪用处理大口径晶片的粘贴装置，也无法享用其大尺寸之长处。

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，即，以多个板状部件为对象，能够大约同时地将薄片进行粘贴的薄片粘贴装置及粘贴方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种薄片粘贴装置，包括：支撑板状部件的工作台；在被支撑在该工作台的板状部件的上面一侧导引出带状薄片的薄片导引单元；压紧上述薄片并且将该薄片粘贴到板状部件上的压紧辊；沿上述板状部件的外缘切断上述薄片的切断装置；其中，上述工作台被设置为在同一平面内能够支撑多个板状部件，上述压紧辊通过一次粘贴动作将上述薄片粘贴到上述多个板状部件上。

在本发明中，上述切断装置由含有多个关节、这些关节通过数值控制来控制的多关节机械手所构成。

上述工作台由外侧工作台和多个内侧工作台所构成，这些外侧工作台及内侧工作台采用被设置成可以分别升降的结构。

另外，上述内侧工作台，以上述外侧工作台的上面作为基准位置，根据上述板状部件的厚度而升降；另一方面，上述外侧工作台，以上述压紧辊的压紧面作为基准，根据上述薄片的厚度而升降使得压紧辊的压紧力被设置成大约保持一定。

另外，上述多关节机械手可以采用这样的构成：在其自由端一侧，被设置为可以选择性地安装刀具刀刃和吸附臂，在安装了上述吸附臂的状态下，具备将上述板状部件搬送至工作台的搬送功能。

进一步，还可以采用这样的构成：在上述多关节机械手的近旁配置检查机构，该检查机构具有对上述板状部件进行定位的功能和对上述刀具刀刃进行检查的功能。

另外，本发明还提供一种薄片粘贴方法，该方法为：在板状部件被支撑于工作台上的状态下，对被导引出至该板状部件的上面一侧的带状薄片赋予压紧力，沿上述板状部件的外缘将薄片切断；其中，在将多个板状部件支撑于上述工作台的同一平面内的状态下，向上述薄片赋予压紧力；然后，沿各板状部件的外缘将薄片切断。

发明效果

根据本发明，因为可以将多个板状部件支撑于工作台上进行薄片的粘贴，所以可以提供一种通过同时粘贴薄片来大幅度提高处理能力的薄片粘贴装置。

另外，由于外侧工作台和内侧工作台是能够升降的，所以，即使板状部件的厚度和薄片的厚度会有所变化，也能够赋予一定的薄片压紧力并且保持一定的粘贴精度。

进一步，切断装置由多关节机械手所构成，通过在其自由端一侧，可选择性地安装刀具刀刃和吸附臂，因而成为实现切断装置和搬送装置的各种功能的多功能型，可降低成本。

另外，通过配置具备在切断装置的近旁进行定位之功能、和进行刀具刀刃检查之功能的检查机构，将板状部件配置在工作台上时可以将板状部件的朝向乃至方位保持一定，同时，也能够检测出刀具刀刃的不良等。

附图说明

图1是本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略主视图。

图2是上述薄片粘贴装置的概略立体图。

图3是机械手保持有吸附臂之状态的与图2相同的概略立体图。

图4是表示保持有刀具刀刃的机械手的前端区域的放大立体图。

图5是表示保持有吸附臂的机械手的前端区域的放大立体图。

图6是工作台及机械手的部分剖视图。

附图标记说明

10薄片粘贴装置

12薄片导引单元

13工作台

14压紧辊

15多关节机械手(切断装置)

16照相机(检查机构)

51外侧工作台

52内侧工作台

62机械手机身

63刀具刀刃

100吸附臂

200料仓

S粘接片

W晶片(板状部件)

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：配置在基座11上部的薄片导引单12；和在大约同一平面内支撑多个作为板状部件的晶片W的工作台13；和对被导引到晶片W的上面侧的粘接片S赋予压紧力并且将该粘接片S粘贴在晶片W的压紧辊14；和在晶片W上粘贴了粘接片S之后，沿该晶片W的外缘切断粘接片S的切断装置；和具有从料仓200取出晶片W然后搬送到上述工作台13上之功能的多关节机械手15(以下，简称为“机械手15”)；和在对晶片W进行定位的同时，作为后述的检查刀具刀刃的检查机构的照相机16；和储存刀具刀刃及吸附臂的储存装置17；和把晶片W的外侧的不需要的粘接片S1从工作台13的上面剥离的剥离装置18；和卷取不需要的粘接片S1的卷取装置19。

上述薄片导引单元12包括：支撑卷状原料片L的支撑辊20，该原料片L为在带状剥离片PS的一面临时粘有带状粘接片S；和迅速翻转从该支撑辊20导引出的原料片L，并从剥离片PS剥离粘接片S的剥离板22；和卷取并回收剥离片PS的回收辊23；和配置在支撑辊20与回收辊23之间的多根导辊25～31；和配置在导辊25、26之间的缓冲辊33；和配置在导辊27、28之间的同时，包含测力传感器39及由该测力传感器39所支撑并位于上述剥离板22的基础部分一侧的张力测定辊40的张力测定机构35；和将剥离板22、导辊27、28、29及张力测定机构35一体地支撑，与上述压紧辊14相互作用，使粘接片S相对于晶片W的粘贴角度θ保持一定的粘贴角度维持机构37。在上述导辊27、29上，还设有制动片32、42，这些制动片32、42在将粘接片S粘贴到晶片W上的时候，通过气缸38、48相对于对应的导辊27、29进退，从而将粘接片S夹在其之间，以抑制其导引。

此外，上述薄片导引单元12及构成该单元的上述张力测定机构35以及粘贴角度维持机构37，与由本申请人申请的在日本发明专利特愿2005-198806号中所公开的是相同的，在此省略其详细说明。

如图2、3及6所示，上述工作台13，由俯视呈大约方形的外侧工作台51，和在该外侧工作台51的区域内相互相邻地配置于四处的俯视大约呈圆形的内侧工作台52所构成。外侧工作台51被设置成在与各内侧工作台52的外缘之间分别形成间隙C的状态下，在四处具有能够容纳内侧工作台52的凹部，同时，还可以通过单轴机械手54相对于基座11升降。另一方面，各内侧工作台52被设置成可以通过单轴机械手56相对于外侧工作台51升降。因此，内侧工作台52以外侧工作台51的上面作为基准位置，根据晶片W的厚度升降，另一方面，外侧工作台51以压紧辊14的压紧面为基准，根据薄片S的厚度升降，从而使得该压紧辊14的压紧力被设置成大约保持一定。即，因为可以使多个晶片W的上面与外侧工作台51的上面成为一体，所以，不论晶片W数量有多少或晶片W有还是没有都能够使粘接片S的压紧力保持一定。因此，能够不起皱纹、气泡不被卷入地进行薄片S的粘贴。此外，在本实施方式中，各内侧工作台51可以通过未予图示的加热机构分别进行加热。因此，作为粘接片S，若采用热敏粘结性的粘接片时，则可以先将晶片W加热，然后将其粘结。

上述压紧辊14通过门型框57支撑。在门型框57的上面侧，设置有气缸59、59，通过这些气缸59的驱动，压紧辊14则被设置成可以上下升降。此外，如图2所示，门型框57，通过单轴机械手60及导轨61被设置成可沿图1中的X方向移动。

如图6所示，上述机械手15，由机械手机身62、和被支撑于该

机械手机身62的自由端一侧的刀具刀刃63或吸附臂100(参见图3、图5)所构成。机械手机身62包含有：底座部64；和配置在该底座部64的上面一侧、被设置成可以在箭头A～F方向上旋转的第一臂65A～第六臂65F；和被安装在第六臂65F的前端一侧、即机械手机身52的自由端一侧上的工具夹持卡盘69。第二、第三及第五臂65B、65C、65E被设置成可以在Y×Z面内旋转的同时，第一、第四及第六臂65A、65D、65F被设置成可以绕其轴旋转。本实施方式中的机械手15是由NC(NumericalControl)控制的。即，相对于加工物件的各关节的移动量由分别对应的数值信息来控制，其所有的移动量是由程序来控制的；采用与以往的切断装置完全不同的方式，即不必在每次晶片尺寸变更时，都用手工作业来变更刀具刀刃的位置。通过这样的数值控制，由于刀具刀刃63能够进行任意位置、角度等的姿势变位，即使晶片W被放置于不同的位置，都可以沿其外圆周切断粘接片S。在非切断动作时，则被设置成将刀具刀刃63退避到偏离工作台13上方区域的外侧位置，即工作台13的侧方位置。

如图4、图5所示，上述工具夹持卡盘69，由呈大约圆筒状的容纳体70；和配置在该容纳体70的圆周方向大约120度间隔位置上，装卸自如地保持刀具刀刃63或吸附臂100的三个夹头爪71所构成。各夹头爪71，内侧一端为呈锐角的顶尖形状部71A，通过气压相对于容纳体70的中心在直径方向上可以进退。

上述刀具刀刃63，由形成基础部分区域的刀刃夹持器63A和插入到该刀刃夹持器63A前端一侧而被固定的刀刃63B所构成。刀刃夹持器63A大约呈圆柱状，在其外圆周面的圆周方向大约120度间隔的位置上，沿轴向形成从基端延长到中间部长度的槽72，通过上述卡盘爪71的尖端形状部71A卡接在这些槽72上，相对于工具夹持卡盘69的刀具刀刃63的位置保持一定。

在上述刀刃夹持器63A上，内置有未予图示的加热器和振动装置，通过加热器可加热刀刃63B，同时，通过振动装置可以振动刀刃63B。此外，作为加热器，可列举盘管式加热器，另外，作为振动装置，则可列举超声波振动装置。

如图2及图3所示，上述照相机16，配置在机械手15的近旁。该照相机16，检测刀具刀刃63上刀刃缘的缺损、或者当粘结剂的转粘结量超过容许范围的时候，将信号输出至未予图示的控制装置，与此相对应，可以实现机械手机身62自动与收存于储存装置17的其他刀具刀刃63进行更换的功能，以及机械手15从料仓200将晶片W配置到工作台13的各内侧工作台52上时，检测出该晶片W的未予图示的V形切槽或合适取向来进行定位的功能。

上述储存装置17，如图2及图3所示，包含分别收存刀具刀刃63的第一储物器17A、和收存吸附臂100的第二储物器17B。机械手15在替代刀具刀刃63将吸附臂100保持的时候，在将晶片W从料仓200搬送到工作台13上的同时，进行将被粘贴了粘接片S之后的晶片W朝后道工序搬送的动作。此外，吸附臂100由：与上述刀刃夹持器63A具备同一槽72的臂架100A；和安装在上述臂架100A上的同时，具有与前端未予图示的减压装置连通的真空孔穴100C的Y型臂部100B所构成。其他的吸附臂100，是形状不同的I型臂或用于吸附不同尺寸的晶片的臂，是可以储存对应于8英寸、12英寸等半导体晶片的吸附臂。

如图1和图2所示，上述剥离装置18，由小直径辊80和大直径辊81所构成。这些小直径辊80和大直径辊81，支承在移动框架F上。该移动框架F，由沿图2中Y方向相对配置的前部框架F1，和通过连结部件83连结在该前部框架F1的后部框架F2所构成，后部框架F2支承在单轴机械手85上，而前部框架F1，支承在上述导轨61上，籍此，移动框架F可在图2中的X方向移动。如图1所示，大直径辊81支承在臂部件84的同时，该臂部件84，通过气缸88，使得大直径辊81可在离开和接近小直径辊80的方向上变换位置。

上述卷取装置19，由支承在移动框F上的驱动辊90和支承在旋转臂91的自由端一侧、通过弹簧92与驱动辊90的外周面相接，从而捏住(nip)不需要的粘接片S1的卷取辊93所构成。在驱动辊90的轴端，配置有驱动马达M，通过该马达M的驱动，驱动辊90旋转，卷取辊93跟随其旋转，使得不需要的粘接片S1被卷取。另外，卷取辊93随着卷取量的增大，抵抗弹簧92的力，朝图1中的右方向旋转。

下面，说明有关本实施方式的作用。

从支撑辊20导引出的原料片L，在剥离板22的前端位置上，粘接片S从剥离片PS上被剥离，剥离片PS的引导端被固定在回收辊23上。另一方面，粘接片S的引导端，经由压紧辊14、剥离装置18被固定在卷取装置19的卷取辊93上。粘接片S，通过剥离板22和压紧辊14，被配置成面对工作台13的上方，通过导辊27、29和制动片32、42将其夹在它们之间，使得其导引被抑制。然后，随着压紧辊14一边旋转一边在晶片W上朝图1中左侧移动，张力测定辊40被粘接片S拉拽，测力传感器39一边测定其张力，一边使用粘贴角度维持机构37，使导引头49朝斜下方下降。这样，粘接片S就大约同时地被粘贴到多个晶片W上。

上述机械手15通过工具夹持卡盘69夹持吸附臂100，通过该吸附臂100从料仓200将晶片W一张张地吸住并保持，用照相机16进行定位，然后依次转送至工作台13的内侧工作台52上，在此状态下，粘接片S一边承受压紧辊14的压紧力，一边同时地被粘贴到各晶片W上。

在各晶片W的上面粘接片S一旦被粘贴，机械手15就进行将吸附臂100退回到第二储物器17B中并且改拿刀具刀刃63的动作，根据预先输入的移动轨迹数据，沿着晶片W的外缘，进行粘接片S的切断。然后，在该切断结束之后，刀具刀刃63，接受通过照相机16对其刀刃缘63D(参见图4)的检查。在此，一旦检测出刀刃缘63D折损、或粘结剂的转粘结量超过容许范围等刀具刀刃的问题时，在进行下一次的切断时，在向未予图示的控制装置输出将不再使用该有问题的刀具刀刃63而应该更换新的刀具刀刃63的信号的状态下，进行将有问题的刀具刀刃63收存到第一储物器17A中，再次进行往吸附臂100的改拿动作，吸住完成了粘接片S切断后的晶片W，移送至下道工序。

一旦借助机械手15从工作台13上取走晶片W，不需要的粘接片S1就会被剥离装置16所卷取，再次通过机械手15将应该粘贴粘接片S的晶片W从料仓200移送到工作台13上。此外，由于该卷取与日本发明专利特愿2005-198806号中所公开的是相同的，在此省略其详细说明。

因此，按照这种实施方式，由于可以对多个晶片W在同一工作台13上大约同时地粘贴粘接片S，能够用上述机械手15依次沿晶片外缘切断粘接片S，所以可以进行高效率地薄片粘贴和切断。而且，晶片W在通过机械手15可以从料仓200被搬送到工作台13上的同时，也能够从该工作台13移送至下一道工序，所以不需要使用独立的切断装置和搬送装置，因而可以降低成本。

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，本行业人员都能够加以各种变更。

例如，在上述实施方式中，作为板状部件，虽然以晶片W作为了对象，但是，对于向其他板状部件粘贴薄片、进行切断的场合也可以适用。另外，板状部件不局限于圆形，也可以是多边形。另外，晶片W不局限于相同的尺寸，可以以大小不一作为对象同时地粘贴薄片。

Claims (7)

1.一种薄片粘贴装置，包括：支撑板状部件的工作台；在被支撑在该工作台的板状部件的上面一侧导引出带状薄片的薄片导引单元；压紧上述薄片并且将该薄片粘贴到板状部件上的压紧辊；沿上述板状部件的外缘切断上述薄片的切断装置；其特征在于：

上述工作台被设置为在同一平面内能够支撑多个板状部件，上述压紧辊通过一次粘贴动作将上述薄片粘贴到上述多个板状部件上。

2.根据权利要求1记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述切断装置由含有多个关节、这些关节通过数值控制来控制的多关节机械手所构成。

3.根据权利要求1或2记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述工作台由外侧工作台和多个内侧工作台所构成，这些外侧工作台及内侧工作台采用被设置成可以分别升降。

4.根据权利要求3记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述内侧工作台，以上述外侧工作台的上面作为基准位置，根据上述板状部件的厚度而升降；另一方面，上述外侧工作台，以上述压紧辊的压紧面作为基准，根据上述薄片的厚度而升降使压紧辊的压紧力基本保持一定。

5.根据权利要求2记载的薄片粘贴装置，其特征在于：上述多关节机械手被设置为在其自由端一侧可以选择性地安装刀具刀刃和吸附臂，在安装了上述吸附臂的状态下，具备将上述板状部件搬送至工作台的搬送功能。

6.根据权利要求5记载的薄片粘贴装置，其特征在于：在上述多关节机械手的近旁配置有检查机构，该检查机构具有对上述板状部件进行定位的功能和对上述刀具刀刃进行检查的功能。

7.一种薄片粘贴方法，在板状部件被支撑于工作台上的状态下，对被导引到该板状部件的上面一侧的带状薄片赋予压紧力，沿上述板状部件的外缘将薄片切断，其特征在于：

在将多个板状部件支撑于上述工作台的同一平面内的状态下，向上述薄片赋予压紧力；

然后，沿各板状部件的外缘将薄片切断。

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