CN102054681B - 带扩张装置 - Google Patents

Abstract

一种带扩张装置，在被粘贴于板状工件上的扩张带具有在被加热后冷却的过程中会收缩的性质的情况下，在通过扩张带的扩张使芯片间隔扩大后，迅速去除扩张带中在板状工件粘贴部分的外周侧产生的松弛。带扩张装置具有：框架保持单元，其保持环状框架(105)，该框架在开口部中借助扩张带(104)来支承分割前的板状工件(100)或已被分割为芯片的板状工件；芯片间隔形成单元，其使框架保持单元和板状工件沿板状工件表面的垂直方向相分离，使扩张带(104)扩张，使芯片间隔扩大，利用这种带扩张装置使在加热后进行冷却由此在冷却的过程中收缩的扩张带(104)扩张，对扩张产生的松弛部(104a)利用加热单元(4)进行加热并且利用冷却单元(4)进行冷却。

Description

带扩张装置

技术领域

本发明涉及带扩张装置，其具有以下功能：使被粘贴在分割前的板状工件上的扩张带扩张，由此将该板状工件分割为各个芯片，并使芯片之间的间隔扩张为预期的距离；使粘贴在被分割为芯片并且整体上维持分割前形状的状态下的板状工件上的扩张带扩张，由此使芯片之间的间隔扩张为预期的距离。

背景技术

关于对半导体晶片等板状工件进行分割加工的方法有下述的方法，沿着板状工件的分割预定线，在板状工件的内部会聚激光光线形成连续的改性层，对板状工件施加外力，由此扩大芯片之间的间隔来进行分割。在这种方法中，用于使粘贴在板状工件背面的带扩张时的力作为外力使用。另外，关于把使带扩张的力用作外力的技术，不仅在将板状工件分割为芯片的情况下采用，而且在下述情况下也采用，即，板状工件已经被分割为芯片、而且整体上保持分割前的形状，在这种状态下将被粘贴于扩张带上的板状工件的芯片间隔扩大为预期的距离的情况。在板状工件是半导体晶片，板状工件的背面粘贴有被称为DAF(Die Attach Film，粘片膜)的芯片接合用的薄膜状粘接剂的情况下，也采用相同的技术。

但是，薄膜状粘接剂是利用非常柔软的糊状物质形成的，在带扩张时薄膜状粘接剂也伸长，很难使薄膜状粘接剂可靠地断开。因此，也在尝试下述的断开方法，将薄膜状粘接剂冷却的同时进行断开，由此抑制薄膜状粘接剂伸长，使薄膜状粘接剂和板状工件一起断开(例如参照专利文献1)。

另外，如果保持使带扩张的状态，则会对后面的输送等造成障碍，因此也提出了下述技术，为了消除扩张后的扩张带的松弛，从加热器提供热量使扩张带收缩(例如参照专利文献2)。

【专利文献1】日本特开2007－27250号公报

【专利文献2】日本特开2006－114691号公报

但是，在扩张带中，有的扩张带具有在加热后冷却的过程中收缩的性质，针对这种扩张带，为了使松弛部分充分收缩去除松弛，需要在将扩张带加热后等待热量从扩张带中充分散发出来，存在处理效率差的问题。

发明内容

本发明就是鉴于这些情况而提出的，其主要技术课题是提供一种带扩张装置，在被粘贴于板状工件上的扩张带采用具有在加热后冷却的过程中收缩的性质的扩张带的情况下，在通过扩张带的扩张使芯片之间的间隔成为预期的距离之后，能够迅速去除在扩张带中的板状工件粘贴部分的外周侧产生的松弛。

本发明涉及带扩张装置，其具有：框架保持单元，其保持环状框架，该环状框架在开口部中借助扩张带来支承分割前的板状工件或者被分割为多个芯片后的板状工件；以及芯片间隔形成单元，其使框架保持单元和板状工件沿板状工件表面的垂直方向相分离，使扩张带扩张，由此将分割前的板状工件沿着分割预定线分割为多个芯片，使芯片间隔扩张为预期的距离，或者使被分割后的板状工件的芯片间隔扩张为预期的距离，扩张带具有通过在加热后进行冷却由此在冷却的过程中收缩的性质，带扩张装置具有：加热单元，其对扩张带的被扩张的部位进行加热；以及冷却单元，其对扩张带的被扩张并被该加热单元加热后的部位进行冷却。

本发明的带扩张装置具有加热单元和冷却单元，由此能够在将扩张带加热后迅速将其冷却，因而能够迅速去除松弛。

附图说明

图1是表示带扩张装置的第1例的分解立体图。

图2是表示借助扩张带支承为与环状框架成为一体的板状工件的图，图2(a)是俯视图，图2(b)是剖面图。

图3是表示带扩张装置的保持单元被收容在壳体中，并载置了框架压紧部的状态的立体图。

图4是表示使带扩张装置的盖体上升后的状态的分解立体图。

图5是简要表示在保持单元中保持借助扩张带支承为与环状框架成为一体的板状工件的状态的剖面图。

图6是表示从下方观察到的加热冷却单元的一例的状态的立体图。

图7是加热冷却单元的仰视图。

图8是简要表示将环状框架放置在框架支承部上的状态的剖面图。

图9是简要表示利用框架支承部和框架压紧部夹持框架的状态的剖面图。

图10是简要表示使扩张带扩张后的状态的剖面图。

图11是简要表示在扩张带中形成有松弛部的状态的剖面图。

图12是简要表示对松弛部进行加热及冷却的状态的剖面图。

图13是简要表示松弛部收缩的状态的剖面图。

图14是简要表示带扩张装置的第2例的剖面图。

标号说明

1、1a：带扩张装置；10：带框架工件；100：板状工件；100a：表面；101b：背面；101：分割预定线；102：芯片区域；103：薄膜状粘接剂；104：扩张带；105：环状框架；105a：开口部；2：保持单元；20：工件保持台；200：吸附部；201：框体；202：空气流路；203：吸引源；21、21a：框架支承部；210a：冷风路径；211a：排出口；22：工件升降单元；220：缸体；221：活塞杆；23：框架升降单元；230：缸体；231：活塞杆；3：框架压紧部；4：加热冷却单元；4a：加热单元；40：基座；41：轴部；42：环形基座；43：加热单元；44：冷却单元；5：盖部件；6：框架保持单元；7：壳体；70：开关门；8：间隙；9：芯片间隔形成单元。

具体实施方式

图1所示的带扩张装置1是对例如图2(a)、(b)所示的分割前的板状工件100进行分割加工的装置。板状工件100例如图2(a)所示，在其表面100a形成有由分割预定线101划分形成的多个芯片区域102。如图2(b)所示，在背面100b粘贴有被称为DAF(Die Attach Film)的薄膜状粘接剂103，薄膜状粘接剂103粘贴在扩张带104上。在扩张带104的周缘部粘贴有形成为环状并且形成有开口部105a的环状框架105，板状工件100在开口部105a中由扩张带104支承着与环状框架105成为一体。下面，把这样由扩张带104支承着与环状框架105成为一体的板状工件100称为“带框架工件10”。另外，也存在板状工件100的背面100b没有粘贴薄膜状粘接剂103的情况。并且，对工件没有特别限定，例如可以列举硅晶片等半导体晶片、在半导体晶片的背面设置的DAF等粘接部件、或者半导体制品的封装体、陶瓷、玻璃、蓝宝石(Al₂O₃)类的无机材料基板、以及要求微米级的加工位置精度的各种加工材料。

扩张带104在常温下具有伸缩性，具有通过在加热到预定温度(例如70℃)以上后进行冷却，而在冷却的过程中收缩的性质。关于扩张带104的基材，可以列举聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚烯烃等合成树脂片，关于粘接层可以列举丙烯树脂。

对图2(a)所示的板状工件100实施例如激光加工。激光加工是使针对板状工件100具有透射性的激光聚光在板状工件100的内部，由此沿着分割预定线101形成改性层的加工。改性层是指密度、折射率、机械强度及其他物理特性的任一方面与其周围状态不同的层，例如熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也包括这些区域混合存在的区域。

图1所示的带扩张装置1具有：保持单元2，其保持图2所示的板状工件100及薄膜状粘接剂103、扩张带104以及环状框架105；框架压紧部3，其将环状框架105夹在该框架压紧部3和保持单元2之间；加热冷却单元4，其具有对在保持单元2中保持的扩张带104进行加热及冷却的功能；以及盖部件5，其从上方覆盖加热冷却单元4。

如图1所示，保持单元2具有：工件保持台20，其隔着扩张带104来吸引并保持板状工件100并能够升降；框架支承部21，其从下方将环状框架105支承在工件保持台20上；工件升降单元22，其通过使工件保持台20升降，由此使被保持在工件保持台20上的板状工件100升降；以及框架升降单元23，其使框架支承部21升降。图1所示的环状框架105被框架支承部21和框架压紧部3夹持，由框架支承部21和框架压紧部3构成框架保持单元6。

框架升降单元23由至少三个(在图示的示例中为四个)气缸(aircylinder)构成，该气缸由缸体230和活塞杆231构成。活塞杆231的上端被固定在框架支承部21的下表面，通过活塞杆231的升降，使框架支承部21升降。

按照图3所示，图1所示的保持单元2被收容在壳体7中。在壳体7的侧面设有开关门70，在将开关门70打开的状态下，能够将图2所示的带框架工件10移入壳体7中或从壳体7中移出。并且，如图4所示，加热冷却单元4被收容在盖部件5的内侧。

如图5所示，工件保持台20具有：吸附部200，其由上表面形成为平面状的具有无数个气孔的多孔体形成；框体201，其从下方及外周侧支承吸附部200。吸附部200的上表面与框体201的上表面形成为一个平面。吸附部200通过贯穿框体201的空气流路202与吸引源203连通，借助来自吸引源203的负压，吸引并保持扩张带104和板状工件100。框体201形成为其外径比框架支承部21及框架压紧部3的内径小，因而在工件保持台20的外周面与框架支承部21及框架压紧部3的内周面之间形成有间隙8。

如图5所示，工件升降单元22例如是气缸，由缸体220和活塞杆221构成。活塞杆221的上端被固定在框体201的下表面，通过活塞杆221的升降，使工件保持台20升降。

如图5所示，利用框架支承部21和框架压紧部3夹持框架105，当在这种状态下使工件保持台20上升时，扩张带104被扩张，分割为板状工件100的各个芯片102，而且能够使芯片间隔成为预期的距离。因此，保持单元2及框架压紧部3作为芯片间隔形成单元9发挥作用，其使环状框架105和板状工件100在与板状工件100的表面100a垂直的方向(在本示例中指铅垂方向)相分离，使扩张带104扩张，由此沿着分割预定线101分割为各个芯片102，并使芯片间隔扩张为预期的距离。

图6表示从下方观察到的图1、4及5所示的加热冷却单元4的状态，加热冷却单元4由圆形的基座40、与基座40的中心连接并能够与基座40一起旋转的轴部41、从基座40的周缘部向下方突出形成的环形基座42、设于环形基座42的多个加热单元43及多个冷却单元44构成。在图示的示例中，加热单元43及冷却单元44被埋设配置，例如，加热单元43能够使用加热器和/或送出热风的加热送风机，冷却单元44能够使用送出冷风的冷风送风机。在图6及图7的示例中，加热单元43及冷却单元44沿着环形基座42的周向交替配置。在图7的示例中，加热单元43及冷却单元44以45度间隔交替配置，环形基座42沿箭头A方向旋转，由此加热单元43及冷却单元44也旋转。

下面，说明将图2所示的板状工件100分割为各个芯片102并扩大芯片间隔的方法。首先，如图8所示，将环状框架105放置在框架支承部21上。此时，通过框架升降单元23的控制，框架支承部21的上表面位于工件保持台20的吸附部200的上表面的略微上方。在构成加热冷却单元4的环形基座42设置的加热单元43及冷却单元44(参照图7)位于间隙8的上方。

然后，如图9所示，通过使框架升降单元23的活塞杆231上升，由此从上下方向将环状框架105夹在框架支承部21和框架压紧部3之间。此时的带框架工件10的位置是待机位置。并且，如图10所示，通过保持由框架支承部21和框架压紧部3夹持环状框架105的状态，同时通过气缸22的控制使活塞杆221上升而使工件保持台20上升，由此使吸附部200的上表面及框体201的上表面与扩张带104的背面接触，进一步使工件保持台20上升，从而使扩张带104及板状工件100上升。这样，被粘贴在扩张带104的周缘部的环状框架105被框架支承部21和框架压紧部3夹持着不能移动，而粘贴有板状工件100的部分及其外周侧的扩张带104上升，所以扩张带104以开口部105a(参照图2)的中心为基准呈放射方向拉伸。并且，在扩张带104伸长时，水平方向的外力作用于在板状工件100的内部形成的改性层部分，分割预定线101在纵横方向分离，相邻的芯片102之间的间隔扩大，被分割为各个芯片102。并且，在板状工件100的背面100b粘贴的薄膜状粘接剂103也断开。并且，在分割为芯片102之后，继续使工件保持台20上升，由此能够使相邻的芯片之间的间隔扩张为预期的距离。

在这样使扩张带104扩张后，从吸引源203使吸引力作用于吸附部200，由此隔着扩张后的扩张带104来吸引并保持板状工件100。并且，如图11所示，在使工件保持台20下降，带框架工件10返回待机位置时，在芯片102的最外周部分与环状框架105的内周面之间的区域中、即空间8中，扩张带104产生松弛部104a。另外，此时吸引力不作用于吸附部200，所以扩张带104中粘贴有各个芯片102的部分不会产生松弛。

然后，如图12所示，不改变工件保持台20、框架支承部21及框架压紧部3的位置，使加热冷却单元4下降，使被埋设在环形基座42中的加热单元43及冷却单元44以与在空间8中露出的扩张带104的被扩张的部位即松弛部104a接近的状态相面对。并且，例如，使加热单元43起动，同时从冷却单元44送出冷风，使环形基座42沿箭头A方向旋转135度。然后，如图7所示，由于加热单元43和冷却单元44以45度间隔交替配置，所以通过最初的90度的旋转，从加热单元43沿箭头B方向对松弛部104a整体进行加热，通过最初45度的旋转之后的90度的旋转，从冷却单元44沿箭头B方向对被加热的部分进行冷却。另外，也可以是最初只使加热单元43起动，使加热冷却单元4旋转90度，然后使加热单元43停止，同时使冷却单元44起动，在该状态下使加热冷却单元4再旋转90度。

在按照上面所述对松弛部104a加热后进行冷却时，如图13所示，图12所示的松弛部104a收缩，松弛被消除，并成为收缩部104b。因此，在将分割后的带框架工件10从带扩张装置1取下并输送到后面工序的过程中，或在后面的工序中进行保持时，不会产生障碍。而且，加热冷却单元4能够在加热后马上进行冷却，因而效率极好。

另外，如图14所示的带扩张装置1a那样，也可以在框架支承部21a的内部形成冷风路径210a，从冷风路径210a的前端的排出口211a沿箭头C方向对松弛部104a排出冷风进行冷却。在这种情况下，可以在松弛部104的上方只配置加热单元4a。该加热单元4a与加热冷却单元4同样构成为，基座40与轴部41的前端连接，从基座40的周缘部向下方突出形成有环形基座42，但也可以在环形基座42中只埋设加热单元43。另外，在进行加热时，与图12所示的情况相同，使环形基座加热单元4a在松弛部104a的上方沿箭头A方向旋转，从加热单元43沿箭头B方向进行加热。

在以上说明的示例中，通过使扩张带104扩张，对分割前的板状工件进行分割，并使芯片间隔成为预期的距离，但也可以在已被分割并且整体上保持分割前的形状的状态下，针对被粘贴在扩张带上的已分割板状工件，也使带扩张装置1、1a进行相同的动作，由此使芯片间隔成为预期的距离。即，芯片间隔形成单元9具有以下功能，使框架保持单元6和被分割后的板状工件沿与该板状工件表面垂直的方向相分离，使扩张带扩张，由此使被分割后的板状工件的芯片间隔扩张为预期的距离。

Claims (1)

1.一种带扩张装置，其具有：

框架保持单元，其保持环状框架，该环状框架在开口部中借助扩张带支承分割前的板状工件或者被分割为多个芯片后的板状工件；以及

芯片间隔形成单元，其使该框架保持单元和板状工件沿板状工件表面的垂直方向相分离，使该扩张带扩张，由此将该分割前的板状工件沿着分割预定线分割为多个芯片并使芯片间隔扩张为预期的距离，或者使被分割后的板状工件的芯片间隔扩张为预期的距离，

该扩张带具有通过在加热后进行冷却由此在冷却的过程中进行收缩的性质，

该带扩张装置具有：

加热单元，其对该扩张带的被扩张的部位进行加热；以及

冷却单元，其对该扩张带的被扩张并被该加热单元加热后的部位进行冷却。