CN104637876B - 带扩张装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带扩张装置，其能够高效去除在通过带扩张而分割的被加工物的正面附着的异物。带扩张装置对带进行扩张，该带在正面贴附有被加工物且其外周贴附于环状框架上，其特征在于，具有：盒载置台，其载置有能够收容多个被加工物单元的盒，该被加工物单元以借助于带将被加工物支撑于环状框架上的方式构成；固定单元，其对从载置于该盒载置台上的盒中搬出的该被加工物单元的环状框架进行固定；带扩张单元，其对该固定单元固定了该环状框架的该被加工物单元的该带的被加工物的外周与该环状框架的内周之间进行按压并扩张该带；以及清洗单元，其向该被加工物单元的被加工物正面照射紫外线或等离子体来清洗被加工物的正面。
Description
技术领域
本发明涉及使在正面贴附了晶片等被加工物的粘接带扩张的带扩张装置。
背景技术
半导体晶片等晶片通过切割装置或激光加工装置被分割为一个个器件芯片，所分割的器件芯片广泛用于移动电话和个人计算机等各种电气设备，其中，该半导体晶片在由形成为格子状的多条分割预定线划分出的区域上形成LC、LSI等多个器件。
近些年来，在广泛使用的激光加工装置中，将聚光点对准到晶片内部并沿着分割预定线照射对晶片具有透过性的波长的激光束，在晶片内部形成改质层，此后扩张贴附有晶片的粘接带并对晶片赋予外力，沿着改质层破断晶片，将其分割为一个个器件芯片(例如参照日本特许第3408805号公报)。
为了使从扩张粘接带以将晶片分割为多个芯片起到芯片的焊接工序为止的期间内所需的多个工序效率提高，实现成本降低，在日本特开2010-206136号公报中公开了如下的带扩张装置，其将扩张带以分割晶片的分割单元、去除提高分割单元扩张粘接带时产生于粘接带上的松弛的热缩单元、旋转清洗单元等形成为一体。
作为被带扩张装置分割的被加工物，例如还包括贴附于晶片背面的DAF(DieAttach Film)。日本特开2009-272503号公报中公开了扩张粘接带以分割DAF的DAF分割装置和分割方法。
【专利文献1】日本特许第3408805号公报
【专利文献2】日本特开2010-206136号公报
【专利文献3】日本特开2009-272503号公报
近些年来，为了使封装小型化、薄型化，广泛采用倒装片安装方式。在倒装片安装用的晶片中，晶片的正面成为安装面。使用带扩张装置的晶片分割大多在粘接带贴附于晶片背面上且正面露出的状态下实施，异物附着于作为安装面的晶片的正面上的可能性较高。
尤其，例如在晶片的切割时产生的带屑在切削后通过旋转清洗装置清洗也难以完全洗净。若异物附着于安装面上，则在进行倒装片安装时可能产生安装不良。
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够高效去除附着于通过带扩张分割后的被加工物的正面的异物的带扩张装置。
本发明提供一种带扩张装置，其对带进行扩张，该带的正面贴附有被加工物且外周贴附于环状框架上，该带扩张装置的特征在于，具有：盒载置台，其载置有能够收容多个被加工物单元的盒，该被加工物单元以借助于带将被加工物支撑于环状框架上的方式构成；固定单元，其对从载置于该盒载置台上的盒中搬出的该被加工物单元的环状框架进行固定；带扩张单元，其对被该固定单元固定了该环状框架的该被加工物单元的该带的、被加工物的外周与该环状框架的内周之间进行按压来扩张该带；以及清洗单元，其向该被加工物单元的被加工物的正面照射紫外线或等离子体，来清洗被加工物的正面。
根据本发明的带扩张装置，在对带进行扩张来将被加工物分割为芯片之后，向芯片的安装面照射紫外线或等离子体而生成臭氧，并且生成活性氧，去除安装面上的有机物。
因而，即使对于通过带扩张分割的被加工物，也能去除操作过程中附着的异物以及在分割过程中产生的异物，能够降低倒装片安装时的安装不良。尤其在分割DAF的情况下是有效的。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的带扩张装置的立体图。
图2是表示图1所示的带扩张装置的各单元的配置的图。
图3是将晶片借助于粘接带支撑于环状框架上的晶片单元的立体图。
图4是膨胀单元的立体图。
图5是热缩单元的立体图。
图6是旋转清洗单元的立体图。
图7是清洗单元的立体图。
图8是表示基于带膨胀的晶片分割工序的剖面图。
图9是表示粘接带的热缩工序的剖面图。
图10是表示图9的热缩工序的后续工序的剖面图。
图11是表示使用旋转清洗单元的晶片旋转清洗工序的剖面图。
图12是表示清洗单元的紫外线清洗工序的剖面图。
图13是表示其他实施方式的清洗单元的紫外线清洗工序的剖面图。
图14是本发明第2实施方式的带扩张装置的立体图。
图15是表示图14所示的带扩张装置的等离子体照射工序的侧面图。
图16是表示本发明第3实施方式的带扩张装置的配置的图。
图17是表示本发明第4实施方式的带扩张装置的主要部分的立体图。
符号说明
2、2A、2B带扩张装置；4盒载置台；6盒；8、18推拉搬运装置；10、16中心杆；11半导体晶片；12回旋式搬运单元；17晶片单元；20膨胀单元；22热缩单元；26旋转清洗单元；28旋转台；30清洗单元；78低压水银灯；80紫外线灯；82等离子体照射单元；84、86清洗单元
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。参照图1，示出本发明第1实施方式的带贴附装置的立体图。图2是表示第1实施方式的带贴附装置的各单元的配置的图。
本实施方式的带贴附装置2在装置紧前侧配设能够以升降机方式上下移动的盒载置台4。在盒载置台4上载置有收容了多个图3所示的晶片单元17的盒6。
晶片单元17是将被加工物贴附于粘接带T的正面上的被加工物单元，该粘接带T的外周部贴附于环状框架F，该晶片单元17被构成为，将半导体晶片(以下有时也简称为晶片)的背面作为被加工物而贴附于粘接带上。晶片11在由呈格子状形成于其正面上的多条分割预定线13划分出的各区域上具有LSI等器件15。
本实施方式为带扩张装置，是对粘接带T进行扩张而将晶片11分割为一个个芯片的装置，因而虽然没有特别图示，然而在收容于盒6中的晶片单元17的晶片11上沿着分割预定线13形成作为分割起点的改质层、激光加工槽或切削槽等。
被推拉搬运装置8从载置于盒载置台4上的盒6中拉出的晶片单元17载置于剖面为L形状的一对中心杆10上。而且，中心杆10向彼此接近的方向移动，从而实现晶片单元17在X轴方向上的定心。
实施了定心的晶片单元17被回旋式搬运单元12吸附而载置于在暂放区域14上配设的一对中心杆16上，中心杆16向彼此接近的方向移动，从而再次实现定心。
在暂放区域14定心后的晶片单元17通过推拉搬运装置18推入到被图4所示的罩20a覆盖的膨胀单元(带扩张单元)20中，载置于框架载置板34上。
32是框架按压板，由框架按压板32和框架载置板34构成固定晶片单元17的环状框架F的固定单元。框架按压板32被固定地进行了配设，框架载置板34配设为能够通过多个气缸38而上下移动。
与框架载置板34的开口部对应地设有圆筒状顶起部件40。圆筒状顶起部件44通过具有多个气缸的升降机构42而进行升降。
通过膨胀单元20膨胀了粘接带T且晶片11被分割为一个个器件芯片15的晶片单元17从膨胀单元20中被推拉搬运装置18拉出而载置于一对中心杆16上，通过中心杆16实施X轴方向上的定心。
被定心后的晶片单元17被回旋式搬运单元12吸附并被搬运至热缩单元22。热缩单元22具有水平配设的框架载置板46、通过气缸50在Y轴方向上移动的框架按压板48、圆筒状的顶起部件54和负压吸附式的吸附台56。
框架载置板46通过气缸52而在上下方向上移动。圆筒状的顶起部件54通过具有多个气缸的升降机构58而进行升降。吸附台56通过与配设于升降机构58上的使顶起部件54进行升降的气缸不同的多个气缸而在上下方向上移动。24是作为加热单元的加热器，配设为能够在上下方向上移动。
通过热缩单元22对松弛的粘接带T加热而去除了松弛后的晶片单元17被回旋式的搬运单元12吸附而载置于旋转清洗单元26的旋转台28上。
如图6所示，旋转清洗单元26具有圆筒状的清洗液承收容器68、以及收容于清洗液承收容器68内且上表面具有吸引保持部28a的旋转台28。
旋转台28配设为能够通过多个气缸进行上下移动，并通过电动机74而进行旋转。旋转清洗单元26具有以能够转动的方式配设的供给纯水等清洗水的清洗水供给喷嘴70、以及同样配设为能够转动的供给空气的空气供给喷嘴72。
通过旋转清洗单元26清洗后的晶片单元17被回旋式搬运单元12吸附并载置于一对中心杆10上，在定心后通过推拉搬运装置8推入到被罩30a覆盖的清洗单元(清洗单元)30内。
清洗单元30具有载置晶片单元17的例如由玻璃等形成的载置板76、以及向载置于载置板76上的晶片单元17照射紫外线的多个低压水源灯78。
接着，参照图8，说明利用了膨胀单元(带扩张单元)20的晶片11的分割工序。在暂放区域14上通过中心杆16定心后的晶片单元17被推拉搬运装置18推入到膨胀单元20，如图8的(A)所示，载置于框架载置板34上。
接着，启动气缸38使框架载置板34上升，如图8的(B)所示，通过框架载置板34和框架按压板32夹持并固定晶片单元17的环状框架F。
接着，启动气缸44使圆筒状顶起部件34向上方移动，如图8的(C)所示，通过圆筒状顶起部件34顶起粘接带T，使粘接带T在半径方向上扩张(膨胀)。
由于粘接带T在半径方向上扩张，因而外力沿着半径方向作用于在粘接带T上贴附的晶片11上，晶片11从沿着分割预定线13形成的改质层等的分割起点起进行破断，被分割为一个个器件芯片15。
在将晶片11分割为器件芯片15后，如图8的(D)所示，若使圆筒状顶起部件40下降，则会在粘接带T的顶起部分、即环状框架F的内周与晶片11的外周之间的粘接带T上产生松弛。
本实施方式的带贴附装置2通过热缩单元22加热并去除粘接带T的松弛。被膨胀单元20将晶片11分割为一个个器件芯片15的晶片单元17通过推拉搬运装置18拉出至暂放区域14，载置于中心杆16上且通过中心杆16实施X轴方向上的定心。
接着，晶片单元17被回旋式搬运单元12吸附，晶片单元17的环状框架F载置于热缩单元22的框架载置板46上。
接着，参照图9和图10，说明热缩单元22对粘接带T的松弛部分的去除。首先，启动气缸50，将框架按压板48移动至框架载置板46上。
接着，启动气缸52而使框架载置板46上升，如图9的(A)所示，通过框架载置板46和框架按压板48夹持并固定晶片单元17的环状框架F。
接着，同时启动配设于升降机构58内的气缸60、62，如图9的(B)所示，圆筒状顶起部件54和吸附台56被同时顶起。由此，粘接带T的松弛部分被顶起，粘接带T在半径方向上再次扩张，相邻的器件芯片15间的间隔变大。
在该状态下，若将吸附台56与吸引部64连通，则晶片11借助于粘接带T被吸引至吸附台56，晶片11在器件芯片间的间隔变大的状态下吸引保持于吸附台56上。
在该状态下，如图9的(C)所示，若启动气缸60使圆筒状顶起部件54下降，则会在环状框架F的内周与晶片11的外周之间再次产生松弛部分。
在该状态下，如图10的(A)所示，使加热器24下降，通过加热器24加热粘接带T的松弛部分。被加热的粘接带T的松弛部分如图10的(B)所示，消除了松弛而收缩。
粘接带T的松弛区域的加热是在通过吸附台56吸引所扩张的粘接带T的状态下实施的。因此，晶片11在充分确保了相邻的器件芯片15间的间隔的状态下得到保持。
通过热缩单元22去除了粘接带T的松弛后，通过回旋式搬运单元12吸附晶片单元17并将其搬运至旋转清洗单元26的旋转台28，如图11所示，通过旋转台28借助于粘接带T吸引保持晶片11。
接着，转动清洗水供给喷嘴70将其定位于晶片11的正上方，从清洗水供给喷嘴70供给清洗水，并且通过电动机74而使旋转台28向箭头R1方向旋转，对晶片11进行旋转清洗。
在旋转清洗结束后，使清洗水供给喷嘴70返回从晶片11上退回的位置，转动空气供给喷嘴72并将其定位于在旋转台28上保持的晶片11的正上方。从空气供给喷嘴72喷射空气并使旋转台28旋转，对晶片11进行旋转干燥。
在晶片11的旋转干燥结束后，通过回旋式搬运单元12吸附晶片单元17并将其载置于中心杆10上，通过中心杆10实施X轴方向上的定心。接着，通过推拉搬运装置8将晶片单元17推入到清洗单元(清洗单元)内，将其载置于载置板76上。
将晶片单元17载置于载置板76上，然后如图12所示，点亮多个低压水银灯78，向晶片11的正面照射紫外线。低压水银灯78照射的紫外线在波长184.9nm和波长253.7nm上具有2个峰值。
若从低压水银灯78照射紫外线，则大气中的氧吸收波长184.9nm的紫外线而生成臭氧。所生成的臭氧进一步吸收波长253.7nm的紫外线并产生氧和活性氧。
非常不稳定的活性氧与晶片11的安装面(正面)上的带屑等有机化合物结合，将其氧化为H2O、CO2、NOx等气体并进行分解。因此，能够有效去除晶片11的安装面上的有机物。
参照图13，示出清洗单元(清洗单元)的其他实施方式。在本实施方式中，由玻璃等透明部件构成载置板76，在晶片11的上方配置多个低压水银灯78，并且在粘接带T的下方配置多个紫外线灯80。紫外线灯80产生波长350nm附近的紫外线。
在本实施方式中，通过低压水银灯78以与参照图12说明的上述实施方式同样的方式实施晶片11的正面的清洗。由紫外线硬化型粘接带构成粘接带T，配置于粘接带T下方的紫外线灯80向紫外线硬化型粘接带T照射紫外线，使粘接带的粘接力降低。
可以在清洗单元30配设等离子体照射器，以代替在图12和图13中说明的照射紫外线的低压水银灯78。作为等离子体生成用气体，优选使用氩(Ar)和氢气(H2)的混合气体。
若通过等离子体照射器向晶片11的正面照射等离子体，则对晶片11的正面进行亲水处理，并且还能去除附着于晶片11正面的有机物。
参照图14，示出本发明第2实施方式的带扩张装置2A的立体图。在本实施方式中，在旋转清洗单元26的上方、即一对中心杆10的上方配设等离子体照射单元82。本实施方式的其他构成部分与图1所示的第1实施方式相同，因而省略对其说明。
在本实施方式中，如图15所示，在通过推拉搬运装置8将旋转清洗后的晶片单元17推入到盒6内时，从等离子体照射单元82向晶片11的正面照射等离子体83。
在等离子体照射单元82中，作为等离子体生成用气体优选使用氩(Ar)和氢气(H2)的混合气体。可以在等离子体生成用气体中含有氦(He)。
若从等离子体照射单元82向晶片11上照射等离子体83，则既能够缓和晶片11正面的疏水性，又能去除晶片11上的有机物。
参照图16，示出本发明第3实施方式的带扩张装置2B的各单元的配置图。在本实施方式中，使清洗单元(清洗单元)84与旋转清洗单元26相邻，并独立于UV照射器30A设置。
在这种结构中，在通过旋转清洗单元26实施了晶片11的旋转清洗后，能够通过清洗单元84实施基于紫外线照射或等离子体照射的晶片11的清洗。
参照图17，示出带扩张装置的其他实施方式。在本实施方式中，将清洗单元(清洗单元)86配置于旋转清洗单元26的上方。在通过旋转清洗单元26完成了晶片11的旋转清洗和旋转干燥后，通过清洗单元86向晶片11的正面实施紫外线照射或等离子体照射，去除附着于晶片11正面的有机物。
在上述各实施方式中，在旋转清洗后进行紫外线清洗或等离子体清洗，也可以在旋转清洗前实施紫外线清洗或等离子体清洗。
在上述实施方式中，说明了采用半导体晶片11作为通过带扩张装置2、2A、2B扩张的被加工物的例子，然而被加工物不限于半导体晶片等晶片，在通过带扩张装置分割DAF的情况下，也能够同样应用本实施方式的带扩张装置2、2A、2B。
Claims (1)
1.一种带扩张装置，其对带进行扩张，其中，该带的正面贴附有被加工物且外周贴附于环状框架上，
该带扩张装置的特征在于，具有：
盒载置台，其载置有能够收容多个被加工物单元的盒，其中，该多个被加工物单元分别以借助于带将被加工物支撑于环状框架上的方式构成；
固定单元，其对从载置于该盒载置台上的盒中搬出的该被加工物单元的环状框架进行固定；
带扩张单元，其对被该固定单元固定了该环状框架后的该被加工物单元的该带的、被加工物的外周与该环状框架的内周之间进行按压来扩张该带；以及
清洗单元，其向通过该带扩张单元对该带进行扩张后的该被加工物单元的被加工物的正面照射对附着于该被加工物的正面的有机物进行去除的紫外线或等离子体，来清洗被加工物的正面。
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