CN102047408A

CN102047408A - 薄片粘贴装置及粘贴方法

Info

Publication number: CN102047408A
Application number: CN2009801211740A
Authority: CN
Inventors: 中田斡
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2008-06-06
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP2009295846A; WO2009147954A1; KR101543630B1; JP4723614B2; KR20110033109A; CN102047408B; US20110061808A1

Abstract

本发明涉及一种薄片粘贴装置(10)，包括：收容支承半导体晶片(W)的工作台(11)并在内部形成减压室(C)的可开闭机箱(14)；将粘合片(S)供给到面对半导体晶片(W)位置的供给机构(15)；配置在所述机箱(14)内与工作台(11)相对的位置上的夹持机构(29)。夹持机构(29)在将所述机箱(14)封闭而形成了单个减压室(C)的状态下，与工作台(11)相互作用而仅将半导体晶片(W)的外圆周部和粘合片(S)一起进行夹持。其后，通过解除减压室(C)的减压，把粘合片(S)粘贴到半导体晶片(W)上。

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，本发明涉及一种能够在减压状态下，将粘合片粘贴到被粘接体上的薄片粘贴装置及粘贴方法。

背景技术

以往，在半导体晶片(以下简称为“晶片”)的电路面或背面上粘贴有粘合片，且被施以背面研磨、冲切等各种处理。

专利文献1公开了所述粘合片的粘贴装置。该装置采用如下结构：在对晶片进行支承的橡胶片的下表面一侧、和与晶片相对配置的冲切用薄片的上表面一侧分别形成空间，且在对这些空间进行减压之后，通过将其中一个空间向大气开放来把所述粘合片粘贴到晶片上。

专利文献1：日本专利特开2005-26377号公报

但是，由于在专利文献1的薄片粘贴装置中，要一边将位于所述橡胶片下表面一侧和上表面一侧的空间的压力保持相等，一边进行减压，所以存在其压力控制变得非常复杂的问题。另外，晶片为全接触型，即其下表面一侧的整个区域以与橡胶片接触的状态被支承，在晶片的下表面与橡胶片之间附着了尘埃等异物的情况下，当施加用于粘贴切割薄片的压力的时候，会造成晶片破碎等损伤。

发明内容

本发明正是着眼于这样的问题而提出的，其目的在于提供一种无需进行复杂的减压控制，就能够将粘合片粘贴到被粘接体上的薄片粘贴装置及粘贴方法。

另外，本发明的另一个目的在于提供一种薄片粘贴装置及粘贴方法，其通过限定性地设置支承被粘接体的区域，来排除在向被粘接体施加按压力时有可能出现的损伤原因。

为了达到上述目的，本发明的薄片粘贴装置采用如下结构，包括：将被粘接体进行支承的工作台；和将该工作台进行容纳并在内部形成减压室的可开闭机箱；以及将粘合片供给到面对所述被粘接体位置上的供给机构。所述薄片粘贴装置把所述机箱封闭，对减压室的压力进行规定的控制，将粘合片粘贴到被粘接体上。所述薄片粘贴装置还包括配置在机箱内与工作台相对的位置上的夹持机构，该夹持机构在将该机箱封闭而形成单个减压室的状态下，与所述工作台相互作用并仅将被粘接体的外圆周部和粘合片一起进行夹持。

在本发明中，所述夹持机构设置成在所述粘合片和被粘接体之间形成独立于所述减压室的粘贴前空间。

另外，采用如下结构：所述工作台包括从下方对所述被粘接体的外圆周部进行支承的支承凸部；所述夹持机构包括与所述支承凸部相对应、并从粘合片的上方将该粘合片夹持的夹持凸部。

另外，本发明的薄片粘贴方法采用如下方法，其使用包含将被粘接体进行支承的工作台；和将该工作台进行容纳并在内部形成减压室的可开闭机箱；以及将粘合片供给到面对所述被粘接体位置上的供给机构的薄片粘贴装置，所述薄片粘贴方法包括如下工序：

将板状部件支承在所述工作台上；将粘合片供给到与所述板状部件相对位置上；将所述机箱封闭而形成减压室；对所述减压室进行减压；与所述工作台相互作用而仅将板状部件的外圆周部和粘合片一起夹持；以及解除所述减压室的减压并将粘合片粘贴到板状部件上。

而且，在所述薄片粘贴方法中，采用如下方法：通过从下方对所述被粘接体的外圆周部进行支承的支承凸部、和与该支承凸部相对应并从粘合片的上方将该粘合片夹持的夹持凸部，将板状部件的外圆周部与粘合片一起进行夹持。

根据本发明，在对减压室进行减压的状态下，由于是通过工作台和夹持机构仅将被粘接体的外圆周部与粘合片一起进行夹持的结构，因而，只要控制压力以使减压室向大气开放，便可将粘合片粘贴到被粘接体上。

由此，对于设置了多个减压室时所要求的多个压力控制阀、配管及压力的平衡调整等都不需要了，也不需要复杂的结构、压力控制或者管理。

另外，由于被粘接体仅其外圆周部为工作台所支承，因而，可以减少被粘接体与工作台的接触面积。因此，由于工作台上的异物不会被按压在被粘接体上，所以，即使是包括晶片等脆性的被粘接体，也能够有效地避免损伤。

而且，在对减压室进行减压的状态下，通过利用工作台和夹持机构，在被粘接体与粘合片之间形成独立的粘贴前空间这样的结构，通过进行压力控制以使减压室向大气开放，粘贴前空间因气压而实质性地消失，粘合片就将粘贴到被粘接体上。

再者，在本说明书中，所谓减压也作为包含真空的概念来使用，另外，所谓“粘贴前空间”可用于有关对被粘接体和粘合片无夹持力作用的区域中的被粘接体和粘合片之间产生的间隙。

附图说明

图1是本实施方式涉及的薄片粘贴装置的部分剖面概要正视图；

图2是省略了图1的一部分的概要俯视图；

图3是表示形成了减压室状态的概要正视图；

图4是表示夹持机构将晶片和粘合片一起夹持状态的概要剖视图；

图5是表示晶片和粘合片之间形成粘贴前空间状态的局部放大图；

图6是表示粘贴前空间消失，粘合片被粘贴到晶片上之状态的放大剖视图；

图7是表示将外圆周部的厚度相对较大之物作为被粘接体的变形例的与图5相同的剖视图；

图8是表示将外圆周部的厚度相对较大之物作为被粘接体的变形例的与图6相同的剖视图。

标号说明

10薄片粘贴装置

11工作台

11A支承凸部

14机箱

15供给机构

29夹持机构

32夹持凸部

C减压室

C4粘贴前空间

S粘合片

W半导体晶片(被粘接体)

具体实施方式

下面，结合附图对本发明的优选实施方式进行说明。

图1示出了本实施方式涉及的薄片粘贴装置的概要正视图，图2示出了省略了图1的一部分的概要俯视图。在这些图中，薄片粘贴装置10包括：工作台11，用于支承作为被粘接体的板状部件、即大致圆形的晶片W；可开闭机箱14，用于容纳该工作台11，并在其内部形成减压室C；以及供给机构15，其在将该机箱14打开的状态下，把压敏粘合性的粘合片S供给到面对粘合面的位置，该粘合面为所述晶片W的上表面。在此，如图2所示，粘合片S采用不把减压室C上下遮断的宽度尺寸，当把粘合片S供给到面对晶片W的粘合面的位置时，该粘合片S不会堵塞机箱14的整个内圆周部分而形成间隙C1。由此，减压室C就会形成为单个空间。再者，间隙C1也可以是为了不把减压室C遮断成多个空间而设置的配管、贯穿孔等通道。

所述工作台11构成为，具有比晶片W的大小要大的平面面积，并且在其上表面具备圆环状的支承凸部11A，该支承凸部11A仅与晶片W下表面一侧外圆周相接触而从下方对该晶片W进行支承。因此，在工作台11将晶片W支承的状态下，在晶片W的下表面一侧的、除去外圆周面的部分和工作台11的上表面11B之间就会形成空间C2。在此，工作台11构成为，在其外圆周面11C和上表面11B之间形成有连通孔11D，空间C2与减压室C连通而构成该减压室C的一部分。另外，在工作台11的下表面一侧固定着直线马达16的输出轴17，通过该直线马达16的驱动，工作台11可以上下移动。

所述机箱14由位于图1中下部一侧的第一机箱20和位于上部一侧的第二机箱21构成。第一机箱20由通过直线马达16将工作台11进行支承的底部22、和在中央部形成大致圆形凹部23的起立部24构成。第一机箱20设置成与连接于起立部24上的配管25和电磁三通阀26相连接，并且通过未予图示的升降机构可以升降。此外，电磁三通阀26与连接于未予图示的减压泵上的配管37、和用于导入空气的配管38相连接，可以对减压室C内进行减压，或者解除该减压而使减压室C内变为大气压。

所述第二机箱21由顶部27与下垂部28构成，在第二机箱21的与工作台11相对的位置上，在顶部27的下面一侧配置着夹持机构29。该夹持机构29包含通过直线马达30可上下移动的夹持板31、和设在该夹持板31的下表面外圆周侧的圆环状的夹持凸部32。夹持凸部32做成与支承凸部11A大致相同的形状。由此，夹持凸部32就会隔着粘合片S从上方仅对晶片W的外圆周部上表面一侧进行按压并将其夹持。在夹持板31的面内形成着多个贯穿孔31A，即使在通过夹持机构29将粘合片S及晶片W夹持在其与工作台11之间的状态下，形成于粘合片S和夹持板31之间的空隙C3(参见图4)也会与减压室C连通而构成该减压室C的一部分。此外，在下垂部28的下端面收容着O形环33。

所述第二机箱21通过未予图示的移动机构在上下方向被可移动地支承着，在其向第一机箱20一侧下降、下垂部28的下端面被推压到起立部24的上端一侧时，与第一机箱20相互作用从而形成减压室C。

所述供给机构15由支承辊40、卷绕机构41、剥离板42、抽出卷绕机构45、未予图示的切断机构、及移动机构48构成。其中，支承辊40具有锁定机构，该锁定机构对在带状粘合片S的粘合剂层一侧临时粘着带状剥离片RL的卷状原料卷R进行支承；卷绕机构41将剥离片RL进行回收；剥离板42把粘合片S从剥离片RL上剥离；抽出卷绕机构45将粘合片S抽出到面对晶片W的粘合面、即上表面的位置，并将粘贴在晶片W上的粘合片S外圆周一侧的、不要的粘合片S1进行卷绕；切断机构将粘贴在晶片W上的粘合片S配合晶片W的大小进行切断；移动机构48将抽出卷绕机构45在图1中左右方向上可移动地进行支承。此外，作为切断机构，还可以使用本申请人已经提交申请的日本专利特愿2006-115106号公报中记载的多关节型机械手。

所述卷绕机构41由驱动辊50、夹送辊51、及剥离片卷绕辊44构成。驱动辊50通过支承于机架F1上的马达M1的驱动而旋转；夹送辊51将剥离片RL夹入于其与该驱动辊50之间；剥离片卷绕辊44通过马达M1而与驱动辊50同步旋转，并将剥离片RL进行卷绕。

所述抽出卷绕机构45由驱动辊53、夹送辊54、及不要薄片卷绕辊47构成。驱动辊53通过支承于机架F2上的马达M2而旋转；夹送辊54将不要的粘合片S1夹入其与该驱动辊53之间；不要薄片卷绕辊47通过马达M2而与驱动辊53同步旋转，并将不要的薄片进行卷绕。

所述移动机构48由在图1中左右方向上延伸的单轴机械手55构成。机架F2固定在该单轴机械手55的滑块56上，抽出卷绕机构45可在左右方向上移动。

接着，结合附图3至6对本实施方式涉及的薄片粘贴方法进行说明。

首先，在第一及第二机箱20、21相互间隔、机箱14为打开的状态下，将支承于支承辊40上的原料卷R的引导端抽出规定的长度，在剥离板42的顶端位置将剥离片RL从粘合片S上剥离，把该剥离片RL固定在剥离片卷绕辊44上。另一方面，把粘合片S固定在处于图1中双点划线所示位置的抽出卷绕机构45的不要薄片卷绕辊47上。

晶片W通过未予图示的转装机构仅将该晶片W的外圆周部下面一侧支承在支承凸部11A上，在将驱动辊53的旋转锁定了的状态下，抽出卷绕机构45就从图1中双点划线位置移动到实线所示位置，卷绕机构41与该动作同步地驱动并进行剥离片RL的回收。由此，粘合片S将被供给到横跨第一机箱20上方、面对晶片W表面的位置。

接着，第一机箱20上升的同时，第二机箱21下降，且与第一机箱20一起形成单独一个减压室C(参见图3)。在此状态下，对电磁阀26进行控制，通过配管37对减压室C进行减压。

而后，当减压室C变成减压状态的时候，与工作台11上升的同时，夹持板31将下降，夹持凸部32与支承凸部11A相互作用，仅将晶片W的外圆周部和粘合片S一起夹持。由此，就能够防止按压力添加到脆弱的晶片W的内侧的面上，并可以防止外力施加在形成电路的面上。另外，通过该夹持，由于在晶片W的内侧和粘合片S之间未被施予夹持力从而生成了粘贴前空间C4(参见图4、图5)。此时，晶片W下面一侧的空间C2和粘合片S的上表面一侧的空间C3处于通过形成于工作台11的连通孔11D和形成于夹持板31的连通孔31A而在机箱14内形成了单个减压室C的状态，粘贴前空间C4与减压室C隔断成为独立的空间。

这样，在粘贴前空间C4形成之后，对电磁三通阀26进行控制，由配管38将空气导入使减压室变为大气压。通过向大气开放，如图6所示，粘贴前空间C4就会由于大气压而实质性地消失，粘合片S将被粘贴到晶片W上。

一旦粘合片S粘贴结束，第二机箱21就将上升，并打开机箱14。另外，通过未予图示的切断机构，可以将粘合片S沿晶片W的外园周切成闭环形状。

进行了粘合片S的切断之后，在将支承辊40和驱动辊50锁定的状态下，驱动辊53及不要薄片卷绕辊47一边旋转，一边移动至图1中双点划线的位置，由此，因所述切断而产生的不要的粘合片S1将会被卷绕走。

粘贴有粘合片S上的晶片W，通过未予图示的传送机构被传送至下道工序或者规定的储存部，作为下一个粘贴对象的晶片W将被转装到工作台11上，之后，同样地进行粘合片S的粘贴。

因此，根据这样的实施方式，可以在单独一个减压室C内不给予晶片W内侧的面施予按压力就能够将粘合片S粘贴到晶片W上。另外，通过利用形成的粘贴前空间C4，再进行压力控制使减压室C恢复到大气压，可以让粘贴前空间C4消失并将粘合片S粘贴到晶片W上，使得不需要像以往那样的、对多个减压室进行一边保持相同的压力，一边进行减压这样复杂的压力控制，减压室C内的减压控制也将变得极其简单。另外，由于晶片W的外圆周面一侧的下表面被支承在工作台11上，所以，即使在工作台11的上表面存在尘埃等异物，也不会产生晶片W受到损伤的问题。即使在晶片W的粘合面存在凸起等凹凸的情况下，也可以在不混入气泡的情况下将粘合片S粘贴到晶片W上。

以上，通过上述记载，揭示了实施本发明所用的最佳构成和方法等，但本发明并不限于此。

也就是说，对本发明主要就特定的实施方式，特别做了图示和说明，但只要不脱离本发明的技术思想和目的范围，对于以上已做说明的实施方式，可以对形状、位置或者配置等，根据需要由该行业人员加以种种变更。

因此，由于上述公开的对形状等进行了限定的记载，是为了易于理解本发明所作的示例性的记载，而并不是限定本发明，所以用去掉了其形状等限定的一部分或者全部限定的部件名称的记载是包含在本发明中的。

例如，在所述实施方式中，作为粘合片S虽然采用了压敏粘合性的粘合片，但是本发明并不限定于此，也可以采用芯片焊接(die bonding)用的热敏粘合性的粘合片等。在这种情况下，可以将加热器内置于工作台11中，把通过配管25供给的空气变为热风。另外，粘合片S也可以用单张型的粘合片来供给。

而且，被粘接体不限于晶片W，也可以把玻璃板、钢板或者树脂板等其他的板状部件作为对象；半导体晶片也可以是硅晶片或化合物晶片。另外，晶片W或者板状部件不限于相等的厚度，例如，如图7、图8所示，也适用于外圆周部的厚度相对较大类型的被粘接体。

Claims

1.一种薄片粘贴装置，包括：

工作台，其支承被粘接体；和

可开闭机箱，其收容所述工作台并在内部形成减压室；和

供给机构，其将粘合片供给到面对所述被粘接体的位置，

所述薄片粘贴装置把所述机箱封闭，对减压室的压力进行规定的控制，将粘合片粘贴到被粘接体上，其特征在于，

还包括配置在机箱内与工作台相对的位置上的夹持机构，该夹持机构在将该机箱封闭而形成单个减压室的状态下，与所述工作台相互作用并仅将被粘接体的外圆周部和粘合片一起进行夹持。

2.根据权利要求1所述的薄片粘贴装置，其特征在于，所述夹持机构在所述粘合片和被粘接体之间形成独立于所述减压室的粘贴前空间。

3.根据权利要求1或2所述的薄片粘贴装置，其特征在于，所述工作台包括从下方对所述被粘接体的外圆周部进行支承的支承凸部；所述夹持机构包括与所述支承凸部相对应、并从粘合片的上方将该粘合片夹持的夹持凸部。

4.一种使用薄片粘贴装置的薄片粘贴方法，所述薄片粘贴装置包含：将被粘接体进行支承的工作台；将所述工作台进行容纳，并在内部形成减压室的可开闭机箱；以及将粘合片供给到面对所述被粘接体位置上的供给机构，所述薄片粘贴方法的特征在于包括如下工序，

将板状部件支承在所述工作台上；将粘合片供给到与所述板状部件相对位置上；将所述机箱封闭而形成减压室；对所述减压室进行减压；与所述工作台相互作用并仅将板状部件的外圆周部和粘合片一起进行夹持；以及解除所述减压室的减压并将粘合片粘贴到板状部件上。

5.根据权利要求4所述的薄片粘贴方法，其特征在于，通过从下方对所述被粘接体的外圆周部进行支承的支承凸部、和与该支承凸部相对应并从粘合片的上方将该粘合片夹持的夹持凸部，将板状部件的外圆周部与粘合片一起进行夹持。