CN101313400B - 薄片粘贴装置及粘贴方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄片粘贴装置(10)，其包括：薄片导出单元(12)，其将粘接片(S)导出到与半导体晶片(W)的表面面对的位置上；以及挤压辊(14)，其挤压粘接片(S)，将该粘接片(S)粘贴到晶片(W)上。薄片导出单元(12)包括：测定该薄片导出单元(12)和挤压辊(14)之间的粘接片(S)张力的张力测定机构(35)；以及具有维持粘贴角度(θ)的导出头(49)的粘贴角度维持机构(37)。在要粘贴粘接片(S)之前测定张力并进行调整之后，使导出头(49)与挤压辊(14)的移动量成比例地下降，以维持粘贴角度(θ)，使张力保持恒定。

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，本发明涉及一种在将薄片粘贴到半导体晶片等板状部件时，可高精度地将薄片粘贴到板状部件的指定位置上的薄片粘贴装置及粘贴方法。

背景技术

以往，会在半导体晶片(以下简称为“晶片”)上粘贴用于保护其电路面的保护片，或在其背面粘贴芯片焊接用的粘接片。

作为这种薄片的粘贴方法，已知有以下的粘贴方法：使用在带状剥离片上临时粘有带状粘接片的卷筒纸，从上述剥离片剥离粘接片，粘贴到晶片上之后，再沿晶片外周进行切割(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2004-47976号公报

但是，在专利文献1公开的薄片粘贴装置中，并未积极采用使在晶片上粘贴粘接片的动作中的张力保持恒定的结构。

因此，在粘接片上出现了张力不足的状态下，将该粘接片粘贴到晶片上时，往往会造成粘接片起皱，或在粘接片和晶片之间混入气泡这一不良现象。另一方面，当粘接片张力过大时，会在该粘接片粘贴之后，出现晶片产生翘曲变形这一问题。

另外，专利文献1中的薄片粘贴装置的结构如下：配置有用于将薄片导出到与晶片表面面对的位置的导辊组群28，从粘接片的粘贴动作开始，到切断动作、剥离动作之间，该导辊组群28始终夹持粘接片，所以会在粘接片的粘接剂层上形成筋状凹部。因此，在像晶片那样，被研磨到仅有几十微米厚的、超薄的板状部件中，若使用残存凹部痕迹的薄片，则会变得厚度不均，或在研磨时造成晶片破裂，故凹部区域不能用于晶片粘贴区。因此，虽然可在进行薄片输送时，使其不含该凹部区域，但是，这样一来，又会带来薄片无端消耗这一问题。

发明内容

本发明正是针对上述问题而研发出来的，其目的在于，提供一种薄片粘贴装置及粘贴方法，其中，可在要将薄片粘贴到板状部件之前，测定该薄片的张力，并按规定的设定张力粘贴薄片。

本发明的另一目的在于，提供一种薄片粘贴装置及粘贴方法，其中，可通过导出与板状部件大小对应长度的薄片，大幅度抑制薄片的无端消耗。

为了达到上述目的，本发明提供一种薄片粘贴装置，其包括：薄片导出单元，其将薄片导出到与板状部件的表面面对的位置上；以及挤压辊，其给上述薄片赋予挤压力，从板状部件的一端朝另一端粘贴薄片，上述薄片导出单元的结构为包括：张力测定机构，其用于测定上述薄片导出单元和上述挤压辊之间的薄片之张力；以及包含有导出头的粘贴角度维持机构，该导出头在使薄片的粘贴角度相对于上述板状部件保持恒定的方向上移动；上述张力测定机构用于测定薄片借助上述挤压辊要被粘贴到板状部件之前的张力，另一方面，上述粘贴角度维持机构的导出头通过与挤压辊相对于上述板状部件的相对移动量成比例地移动，使粘贴角度大致保持恒定，来使薄片的张力大致保持恒定。

另外，本发明提供一种从薄片导出单元导出薄片的同时、用挤压辊挤压薄片、把该薄片粘贴到板状部件的薄片粘贴方法，其中，通过张力测定机构测定出上述挤压辊挤压薄片来粘贴该薄片之前的张力，然后，使板状部件和挤压辊相对移动，以使薄片相对于上述板状部件的粘贴角度保持恒定，把薄片粘贴到板状部件上。

按照本发明，采用了由张力测定机构测定要将薄片粘贴到板状部件之前的张力这种结构，所以能够通过该测定检测出是否产生了相对于设定张力过低的情况，在产生了这种过低情况时，调整导出头的位置，以达到设定张力，从而能够将张力调整到设定张力，借此，还可同时确定粘贴角度。因而，之后，通过与挤压辊相对于上述板状部件的相对移动量成比例地移动导出头，可使粘贴角度保持恒定，其结果，薄片的张力也可保持恒定，进行该薄片的粘贴，所以不会在粘贴时产生薄片松弛，也不会过大地赋予张力，可避免产生褶皱、混入空气以及板状部件翘曲变形。

并且，因为粘贴角度维持机构的导出头与挤压辊相对于上述板状部件的相对移动量成比例地移动，所以粘贴前调整好的张力，其后也可保持恒定，借此，能够高精度地粘贴薄片。

此外，因为是在导出于剥离板前端和挤压辊之间的薄片的长度设定成稍长于板状部件的一端到另一端的长度的状态下进行粘贴，所以可把与板状部件的上述另一端附近连续的区域，用作粘贴到下一板状部件的区域，可使粘贴于各板状部件的薄片区域之间的空白或冗余(margin)最小化，消除薄片的无端消耗。

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是工作台的概略剖面图。

图4是说明粘接片粘贴动作的示意图。

图5是说明用剥离装置剥离不要粘接片动作的示意图。

附图标记说明

10    薄片粘贴装置

12    薄片导出单元

14    挤压辊

35    张力测定机构

39    测力传感器(load cell)

40    张力测定辊

37    粘贴角度维持机构

S     粘接片

W     晶片(板状部件)

θ    粘贴角度

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1示出本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概略主视图，图2示出其概略立体图。在这些图中，薄片粘贴装置10具备以下部分来构成：配置于基座11上部的薄片导出单元12；支承作为板状部件的晶片W的工作台13；给导出于晶片W上表面侧的粘接片S赋予挤压力，并将该粘接片S粘贴到晶片W的挤压辊14；在把粘接片S粘贴到晶片W之后，沿该晶片W的外缘切断粘接片S的切割器15；把晶片W外侧的不要粘接片S1从工作台13的上表面剥离的剥离装置16；以及卷取不要粘接片S1的卷取装置17。

上述薄片导出单元12具备以下部分来构成：支承滚筒状卷筒纸L的支承辊20，该卷筒纸L的带状剥离片PS的一个面上，临时粘有带状的粘接片S；将从该支承辊20导出的卷筒纸L急剧翻转，从剥离片PS剥离粘接片S的剥离板22；卷取并回收剥离片PS的回收辊23；配置在支承辊20和回收辊23之间的多个导辊25～31；配置在导辊25、26之间的缓冲辊33；配置在导辊27、28之间的张力测定机构35；以及与上述挤压辊14相互作用，使粘接片S相对于晶片W的粘贴角度θ保持恒定的粘贴角度维持机构37。另外，在上述导辊27、29上并设有制动片32、42，在将粘接片S粘贴到晶片W时，这些制动片32、42借助气缸38、48相对于与其对应的导辊27、29进行进退，从而夹住粘接片S，抑制其导出。

上述张力测定机构35由测力传感器39和张力测定辊40构成，该张力测定辊40支承于该测力传感器上，并位于上述剥离板22的基部侧。张力测定辊40构成为被导辊27、29和制动片32、42夹住，通过后述导出头49的升降，将作用于导出在与上述挤压辊14之间的粘接片S的张力，传递给测力传感器39。

上述粘贴角度维持机构37具备以下部分来构成：导出头49，该导出头49由导辊27、28、29、测力传感器39、张力测定辊40、制动片32、42、气缸38、48、剥离板22以及将它们支承的一对滑板43构成；向上下引导该导出头49的一对导轨45；以及给导出头49赋予升降力的一对单轴机械手46。导轨45和单轴机械手46配置成倾斜姿势，导出头49可沿着该倾斜角度升降，借助上述测力传感器39，测定粘接片S的将要粘贴之前的张力，在出现相对于预先设定的设定张力过低的情况下，可通过导出头49的升降，进行张力调整。另外，剥离板22支承在配置于滑板43内侧的气缸50上，设置成可在图1中X方向进退，借此，可按照晶片W的直径，调整剥离板22的前端位置。

如图3所示，上述工作台13由俯视近似呈方形的外侧工作台51和俯视近似呈圆形的内侧工作台52构成。外侧工作台51设置成可容纳内侧工作台52的凹陷形状，同时设置成可借助单轴机械手54相对于基座11升降。另一方面，内侧工作台52设置成可借助单轴机械手56相对于外侧工作台51升降。因而，外侧工作台51和内侧工作台52既可整体升降，也可相互独立升降，借此，可按照粘接片S的厚度、晶片W的厚度调整到规定的高度位置。

上述挤压辊14由门型框架57支承。在门型框架57的上表面侧，设有气缸59、59，设置成挤压辊14可通过这些气缸59的动作，上下升降。另外，如图2所示，门型框架57设置成可借助于单轴机械手60和导轨61，在图1中X方向移动。

上述切割器15设置成可在工作台13的上方位置借助于升降装置升降。该切割器15由固定在旋转中心轴65上的旋转臂66和支承在该旋转臂66上的切割器刀刃67构成，通过使该切割器刀刃67绕旋转中心轴65周围旋转，可沿晶片W的外缘切断粘接片S。

如图1和图4、5所示，上述剥离装置16由小径辊70和大径辊71构成。这些小径辊70和大径辊71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和后部框架F2组成，该后部框架F2借助于连接部件73与该前部框架F1相连，后部框架F2支承在单轴机械手75上，而前部框架F1则支承在上述导轨61上，借此，移动框架F可在图2中X方向上移动。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可通过气缸78，使大径辊71在相对于小径辊70离开和接近的方向上位移。

上述卷取装置17由支承在移动框架F上的驱动辊80和卷取辊81构成，该卷取辊81支承在旋转臂84的自由端侧，借助于弹簧85与驱动辊80的外周面接触，来夹持不要粘接片S1。在驱动辊80的轴端配置有驱动马达M，通过该马达M与移动框架F的移动同步驱动，驱动辊80旋转，卷取辊81跟随其旋转，来卷取不要粘接片S1。另外，随着卷取量增大，卷取辊81抵抗弹簧85的力量，变成朝图1中右方向旋转。

其次，参照附图4和图5说明本实施方式粘接片S的粘贴方法。

在初始设定时，从支承辊20导出的卷筒纸L的粘接片S在剥离板22的前端位置从剥离片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的引导端经由挤压辊14、剥离装置16固定在卷取装置17的卷取辊81上。此时，剥离板22可借助于气缸50调整前端位置，使得该剥离板22和挤压辊14之间的粘接片S的长度略长于晶片W的一端到另一端的长度，即图4中右端到左端的长度。

在晶片W借助未予图示的移载臂被放置于工作台13上的状态下，开始粘贴动作。在此动作前后，制动片32、42与导辊27、29抵接，粘接片S的导出受到抑制，经由张力测定辊40，利用测力传感器39测定将要开始粘贴动作之前的薄片导出单元12和挤压辊14之间的粘接片S的张力。因此，在出现相对于预先设定的张力过低的情况下，可升降导出头49的位置，以调整到设定张力，在到达设定张力之时，便确定粘贴角度θ(参照图4(A))。于是，在工作台13静止的状态下，挤压辊14边进行旋转边在晶片W上朝图4中左侧方向进行相对移动。

当挤压辊14在晶片W上进行相对移动时，如图4(A)所示，将挤压辊14的最下点位置和剥离板22粘贴初始的前端位置分别设为P1、P2，将粘接片S粘贴完成之时剥离板的前端位置设为P3时，挤压辊14借助单轴机械手60移动，点P1、P3之间的距离变短，伴随于此，使构成粘贴角度维持机构37的导出头49沿着导杆45下降，以使剥离板22的高度即点P2、P3之间的距离也变短，并同步控制单轴机械手46、60，以始终维持粘贴角度θ。

如图4(D)、(E)所示，粘接片S的粘贴一经完成，切割器15便下降，并沿着晶片W的外周缘，切断粘接片S，其后，切割器15上升，回归到初始位置(参照图1)。此时，剥离板22的前端位于晶片W的左端附近，借此，可以把从剥离板22的前端位置存在于左侧的粘接片区域，作为下一晶片W的粘接区域，而不会无端地消耗粘接片。

接下来，如图5所示，若借助移载装置从工作台13取走晶片W，则挤压辊14上升，移动框架F在单轴机械手75驱动下，向朝图1中左侧方向移动。此时，剥离装置16的小径辊70和大径辊71将不要粘接片S1从工作台13剥离，同时，卷取装置17的驱动辊80与单轴机械手75同步驱动，卷取不要粘接片S1，从而将晶片W周围的不要粘接片S1从工作台13的上表面剥离。

然后，制动片32、42离开导辊27、29，使得可导出卷筒纸L，与此同时，在驱动辊80锁定的状态下，剥离装置16和卷取装置17回归到初始位置，使导出头49的位置升降，从而引出新的粘接片S，再次将新的晶片W移载到工作台上(参照图5(D))。

因此，按照这样的实施方式，可以得到以下效果：粘贴角度维持机构37的导出头49，与挤压辊14相对于晶片W的相对移动量成比例地下降，可使粘贴角度θ保持恒定；如果在将要开始粘贴粘接片S之前，事先测定好张力，调整到设定张力，则可以保持该设定张力不变，把粘接片S粘贴到晶片W上。

如上所述，上述记载中公开了用于实施本发明的最佳构成、方法等，但是本发明并不限于此。

也就是说，本发明主要就特定的实施方式进行了特别的图示和说明，但是，只要不脱离本发明的技术思想和目的的范围，本领域的技术人员可以根据需要，针对以上所述的实施方式，在形状、位置或配置等方面进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，对通过在工作台13处于静止的状态下，移动挤压辊14来粘贴粘接片S的情况进行了图示和说明，但也可以采用移动工作台13的构成。另外，对粘贴角度θ没有特别的限定。

另外，在上述实施方式中，作为板状部件，以晶片W为对象，但本发明中的板状部件并不限于半导体晶片W，也可以以玻璃、钢板或树脂板等其他板状部件为对象，另外，半导体晶片也可以是硅晶片和化合物晶片。另外，板状部件不限于圆形，也可以是多边形。

Claims (2)

1.一种薄片粘贴装置，其包括：薄片导出单元，其将薄片导出到与板状部件的表面面对的位置上；以及挤压辊，其给上述薄片赋予挤压力，从板状部件的一端朝另一端粘贴薄片，所述薄片粘贴装置的特征在于，

上述薄片导出单元包括：张力测定机构，其用于测定上述薄片导出单元和上述挤压辊之间的薄片之张力；以及包含有导出头的粘贴角度维持机构，该导出头在使薄片的粘贴角度相对于上述板状部件保持恒定的方向上移动；

上述张力测定机构用于测定薄片借助上述挤压辊要被粘贴到板状部件之前的张力，另一方面，上述粘贴角度维持机构的导出头通过与挤压辊相对于上述板状部件的相对移动量成比例地移动，使粘贴角度大致保持恒定，来使薄片的张力大致保持恒定。

2.一种薄片粘贴方法，在从薄片导出单元导出薄片的同时，用挤压辊挤压薄片，把该薄片粘贴到板状部件上，其特征在于：

在通过张力测定机构测定出上述挤压辊将要粘贴薄片之前的该薄片的张力之后，

以使薄片相对于上述板状部件的粘贴角度保持恒定的方式，使板状部件和挤压辊相对移动，把薄片粘贴到板状部件上。

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