CN109794399A - 液体提供单元 - Google Patents

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远藤智章
吉田博斗
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Abstract

提供液体提供单元，确保不从喷嘴滴液。液体提供单元具有：第一止回阀(50)，其配设在将泵(4)与容器(3)连接的第一配管(5)上，阻止液体从泵朝向容器流动；和第二止回阀(60)，其配设在将喷嘴(2)与泵连接的第二配管(6)上，阻止液体从喷嘴朝向泵流动，第二止回阀具有：竖立设置的筒状的阀室(600)；和在阀室内移动自如的球体(601)，阀室由第一阀室(600a)和圆柱状的第二阀室(600b)形成，第一阀室使一端侧与喷嘴连通且在球体与内壁之间形成间隙，第二阀室与第一阀室的另一端连结且供球体嵌入，在对喷嘴提供液体时，球体在第一阀室内漂浮，在停止对喷嘴提供液体时，球体通过自重而在第二阀室内向下移动而使第二配管的路径内成为负压。

Description

液体提供单元
技术领域
本发明涉及液体提供单元，其向晶片的上表面滴下液体。
背景技术
对于在正面的由分割预定线划分的区域形成有IC或LSI等器件的晶片，例如沿着分割预定线照射对于晶片具有吸收性的波长的激光束而分割成各个器件芯片，并用于各种电子设备。
在这样的激光加工方法中，由于激光束的照射，晶片熔解而产生碎屑。并且，虽然在刚产生碎屑之后立即用吸引喷嘴进行吸取，但无法吸取所有的碎屑。因此，在实施激光加工之前，使用专利文献1所示那样的液体提供单元，在晶片的正面上形成水溶性保护膜，从而防止实施激光加工时的碎屑附着于晶片正面上。
专利文献1：日本特开2015-109304号公报
在专利文献1所示那样的液体提供单元中，从定位于保持工作台所保持的晶片的上方的喷嘴向晶片的中心滴下规定的量的液态树脂而进行提供，然后使晶片高速旋转，利用离心力使液态树脂扩展至晶片的整个上表面，形成保护膜。这里，在将液态树脂提供至晶片之后，使喷嘴从晶片的中心向晶片的外侧移动时，存在如下的问题：有时残留在喷嘴的提供口附近的液态树脂滴落至形成后的保护膜上，由于该滴落而使保护膜的厚度变得不均匀。
发明内容
由此，存在如下的课题：在向晶片的上表面滴下液体而形成例如保护膜的液体提供单元中，确保液体不从喷嘴的前端滴落至所形成的保护膜上。
用于解决上述课题的本发明是液体提供单元，其向晶片的上表面滴下液体，其中，该液体提供单元具有：喷嘴，其向晶片滴下液体；容器，其贮存液体；泵，其使泵室扩张和收缩而将液体从该容器输送至该喷嘴；第一配管，其将该泵与该容器连接；第一止回阀，其配设在该第一配管上，阻止从该泵朝向该容器的方向的液体流动；第二配管，其将该喷嘴与该泵连接；以及第二止回阀，其配设在该第二配管上，阻止从该喷嘴朝向该泵的方向的液体流动，该第二止回阀具有：竖立设置的筒状的阀室；以及在该阀室内移动自如的球体，该阀室由第一阀室和圆柱状的第二阀室形成，其中，该第一阀室使一端侧与该喷嘴连通，并且具有在该球体与阀室的内壁之间形成间隙的大小，该第二阀室与该第一阀室的另一端连结，并且具有供该球体嵌入的内径，在通过该泵对该喷嘴提供液体时，该球体在该第一阀室内漂浮，在该泵停止对该喷嘴提供液体时，该球体通过自重而嵌入至该第二阀室内并在该第二阀室内从上向下移动，从而使该第二配管的路径内成为负压。
本发明的液体提供单元具有：第一配管，其将泵与容器连接；第一止回阀，其配设在第一配管上，阻止从泵朝向容器的方向的液体流动；第二配管，其将喷嘴与泵连接；以及第二止回阀，其配设在第二配管上，阻止从喷嘴朝向泵的方向的液体流动，第二止回阀具有：竖立设置的筒状的阀室；以及在阀室内移动自如的球体，阀室由第一阀室和圆柱状的第二阀室形成，其中，第一阀室使一端侧与喷嘴连通，并且具有在球体与阀室的内壁之间形成间隙的大小，第二阀室与第一阀室的另一端连结，并且具有供球体嵌入的内径，在通过泵对喷嘴提供液体时，球体在第一阀室内漂浮，在泵停止对喷嘴提供液体时，球体通过自重而嵌入至第二阀室内并在第二阀室内从上向下移动，从而使第二配管的路径内成为负压，从而能够防止从喷嘴滴下不需要的液体。因此，在液体提供单元中无需具有复杂且昂贵的滴液防止机构。
附图说明
图1是示出液体提供单元的构造的一例的立体图。
图2是示出液体提供单元的构造的一例的剖视图。
图3是示出通过泵对喷嘴提供液体并向晶片的上表面滴下液体而形成保护膜的状态的剖视图。
图4是示出在泵停止对喷嘴提供液体时球体通过自重而嵌入至第二阀室内并下降从而使第二配管的路径内成为负压而防止从喷嘴的滴液的状态的剖视图。
标号说明
1：液体提供单元；10：壳体；100：工作台收纳部；11：保持工作台；110：吸附部；110a：保持面；111：框体；112：固定夹具；113：旋转单元；2：喷嘴；20：提供口；3：容器；30：提供口；4：泵；40：泵室；41：活塞；42：气缸；43：活塞杆；5：第一配管；50：第一止回阀；500：阀芯可动室；500c：落座面；501：球状阀芯；6：第二配管；60：第二止回阀；600：筒状的阀室；600a：第一阀室；600b：第二阀室；601：球体；W：晶片；F：环状框架；T：保护带。
具体实施方式
图1所示的本发明的液体提供单元1例如具有：壳体10，其对液体提供单元1的各结构进行收纳；保持工作台11，其对晶片W进行吸引保持；喷嘴2，其向晶片W的上表面Wa滴下液体；容器3，其贮存液体；泵4，其使泵室40扩张和收缩而将液体从容器3输送至喷嘴2；第一配管5，其将泵4与容器3连接；第一止回阀50，其配设在第一配管5上，阻止从泵4朝向容器3的方向的液体的流动；第二配管6，其将喷嘴2与泵4连接；以及第二止回阀60，其配设在第二配管6上，阻止从喷嘴2朝向泵4的方向的液体的流动。液体提供单元1可以这样单独使用，另外也可以组装至激光加工装置等而进行使用。
图1所示的晶片W例如是以硅等作为母材的圆形的半导体晶片，在晶片W的上表面Wa上按照分别垂直的方式设定有多条分割预定线S，在由分割预定线S划分的格子状的区域中分别形成有器件D。在晶片W的下表面Wb上粘贴有直径比晶片W大的保护带T。保护带T的粘接面的外周部粘贴在具有圆形的开口的环状框架F上，晶片W借助保护带T而被支承于环状框架F。
壳体10具有工作台收纳部100，该工作台收纳部100在上部具有圆形的开口，在工作台收纳部100内配设有保持工作台11。另外，在图1中，将壳体10的侧壁的一部分切除而按照能够把握内部的方式示出。
图1所示的保持工作台11例如其外形是圆形状，其具有：吸附部110，其由多孔部件等构成，对晶片W进行吸附；以及框体111，其对吸附部110进行支承。吸附部110与未图示的吸引源连通，吸引源进行吸引而产生的吸引力传递至水平的保持面110a，该保持面110a是吸附部110的露出面，与框体111形成为同一平面，从而保持工作台11在保持面110a上对晶片W进行吸引保持。
在保持工作台11的下侧配设有旋转单元113，其使保持工作台11绕Z轴方向的轴心旋转。另外，在保持工作台11的外周部沿周向均等地配设有对环状框架F进行固定的四个固定夹具112。
喷嘴2例如从工作台收纳部100的底部竖立设置，侧视时外形呈大致L字状。形成在喷嘴2的前端部分的提供口20朝向保持工作台11的保持面110a开口。在喷嘴2的根部侧连接有第二配管6的另一端6b。第二配管6的一端6a与泵4的泵室40连通。喷嘴2能够绕Z轴方向的轴心旋转，能够使提供口20从保持工作台11的上方移动至退避位置。
容器3例如设置在壳体10内部的下方，例如在其侧面上形成有提供液体的提供口30。并且，在提供口30上连接有第一配管5的一端5a。贮存于容器3的液体例如是由水溶性树脂(聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇)组成的保护膜形成材料，作为一例，是株式会社迪思科生产的水溶性保护膜HogoMax。
在第一配管5的另一端5b连接有泵4。在图1、图2所示的例子中，泵4是气缸泵，其具有：圆筒状的气缸42，其在内部具有活塞41；以及活塞杆43(参照图2)，其插入至气缸42中并且一端安装于活塞41。活塞杆43能够通过未图示的移动单元或由作业者施加力而在Y轴方向上移动。活塞41向+Y方向移动而使泵室40扩张，从而能够从容器3经由第一配管5吸引液体，活塞41向-Y方向移动而使泵室40收缩，从而能够从泵4经由第二配管6而将液体提供至喷嘴2。
泵4例如可以是呈筒状形成有波纹的波纹泵。在该情况下，使波纹泵收缩之后使其扩张，从而能够产生用于将液体从容器3吸引至第一配管5的吸引力。
如图2所示，配设在由SUS、树脂等构成的第一配管5上的第一止回阀50例如具有：阀芯可动室500，其具有比第一配管5的内径大的内径；以及球体状的球状阀芯501，其配设在阀芯可动室500内。阀芯可动室500具有倒锥状的落座面500c，该倒锥状的落座面500c随着朝向容器3侧方向其内径缩径至球状阀芯501的直径以下，供球状阀芯501在闭阀时落座。当通过泵4从容器3经由第一配管5吸引液体时，球状阀芯501开阀(漂浮在阀芯可动室500内)。当从泵4的泵室40挤出液体时，球状阀芯501闭阀(落座于落座面500c)。
第二止回阀60具有：竖立设置的筒状的阀室600；以及在阀室600内移动自如的球体601。阀室600由第一阀室600a和圆柱状的第二阀室600b形成，其中，该第一阀室600a使一端侧(上端侧)与喷嘴2连通，并且具有在球体601与内壁之间形成间隙的大小，该第二阀室600b与第一阀室600a的另一端(下端侧)连结，并且具有供球体601嵌入的内径(比球体601略大的内径)。
从阀室600的第一阀室600a向第二阀室600b变化的部分成为倒锥状的锥面。第二阀室600b具有倒锥状的落座面600c，该倒锥状的落座面600c随着朝向容器3侧方向其内径缩径至球体601的直径以下，供球体601在闭阀时落座。球体601例如由比重大于容器3中所贮存的液体的金属构成。
以下，对使用液体提供单元1在晶片W的上表面Wa上形成保护膜的情况进行说明。
首先，如图2所示，将晶片W搬送至保持工作台11上，例如按照上表面Wa成为上侧的方式载置于保持面110a上。并且，通过未图示的吸引源产生的吸引力传递至保持面110a，从而保持工作台11在保持面110a上对晶片W进行吸引保持。另外，通过固定夹具112对环状框架F进行夹持固定。
使喷嘴2旋转而将提供口20定位于晶片W的上表面Wa的中央上方。使活塞41向+Y方向移动而使泵室40扩张，从而从容器3经由第一配管5吸引液体，球状阀芯501通过朝向泵4侧流动的液体而漂浮在阀芯可动室500内，从而第一止回阀50打开，液体流入至泵4的泵室40。另一方面，球体601通过自重而落座于第二阀室600b的落座面600c，因此第二止回阀60成为关闭的状态。
例如，当活塞41移动至气缸42的+Y方向侧的端部而停止时，成为在泵室40中充分贮存有液体的状态。另外，第一配管5的路径内的朝向泵4侧的液体的流动消失，因此第一止回阀50的球状阀芯501通过自重下降而落座于落座面500c，因此第一止回阀50成为关闭的状态。
如图3所示，使活塞41向-Y方向移动而使泵室40收缩，从而液体从泵4流入至第二配管6，球体601通过朝向喷嘴2侧流动的液体而漂浮在第一阀室600a内，从而第二止回阀60打开，液体流入至喷嘴2。这里，关于第一阀室600a，在其内壁与球体601之间形成有规定的大小的间隙，因此球体601的漂浮不会被第一阀室600a的内壁阻挡，第二配管6的路径内的朝向喷嘴2侧的液体的流动也顺利。另一方面，第一配管5的路径内的液体的流动被关闭状态的第一止回阀50阻止。然后，一边从喷嘴2的提供口20向保持工作台11上所吸引保持的晶片W的上表面Wa的大致中心部滴下液体，一边使保持工作台11按照规定的旋转速度旋转。
所滴下的液体通过离心力从晶片W的上表面Wa的中心侧朝向外周侧扩展，成为在上表面Wa的大致整个面上涂布有液体的状态。即，如图3所示，在晶片W的上表面Wa上形成大致均匀的规定的厚度的保护膜J。
例如，当活塞41移动至气缸42的-Y方向侧的端部而停止时，成为大部分液体已从泵4的泵室40排出的状态，停止从泵4对喷嘴2提供液体。另外，第二配管6的路径内的朝向喷嘴2侧的液体的流动消失，因此如图4所示，第二止回阀60的球体601通过自重而在第一阀室600a内下降。另外，解除为了使活塞41向-Y方向侧移动而施加于活塞杆43的力。
从阀室600的第一阀室600a向第二阀室600b变化的部分成为倒锥状的锥面，因此通过自重而下降的球体601被该锥面引导而嵌入至第二阀室600b。例如，有时在喷嘴2的提供口20内附近残留有液体，但嵌入至第二阀室600b的球体601进一步通过自重在图4所示的区间L内下降，从而第二配管6的路径内成为负压，大气压从喷嘴2的提供口20压入第二配管6的路径内而使液体返回至阀室600。即，在球体601嵌入至第二阀室600b而落座于落座面600c之前，因在区间L内通过自重下降而产生的负压，该残留的液体被从喷嘴2的提供口20内附近向泵4侧方向吸引而后退(回吸：suck back)。另外，能够回吸的液体的体积为第二阀室600b的横截面积与区间L之积。并且，球体601落座于第二阀室600b的落座面600c从而维持被大气压推压的状态，能够在有效抑制从提供口20内附近的滴液的状态下通过泵4从容器3吸引液体。另外，解除了施加于活塞杆43的力，因此随着球体601通过自重而在区间L内下降，通过比第二阀室600b靠泵4侧的第二配管6的路径内的压力，活塞41也被推向+Y方向而从动，泵室40扩张。
另外，以上是在利用球体601的自重嵌入至第二阀室600b时使泵室40扩张，但也可以是如下方式：为了按照不打开第一止回阀50的方式进行锁定，在球体601通过自重嵌入至第二阀室600b之后，使活塞41向+Y方向移动，从而在从第二配管6的路径中的第二阀室600b至泵4的管域中，产生使球体601在区间L内下降的负压，通过该负压使球体601在区间L内下降。在该情况下，使泵4用于从容器3吸引用于提供至下一个要形成保护膜的其他晶片W的液体并贮存于泵室40的动作联动，以便有助于球体601的下降动作，该下降动作用于防止从喷嘴2的提供口20的滴液。
在停止从喷嘴2提供液体之后，进一步继续使保持工作台11旋转而使保护膜J旋转干燥。另外，也可以是，不利用一次性的液体提供而在晶片W的上表面Wa上形成期望厚度的保护膜J，而是反复进行多次少量的液体的涂布和干燥而在晶片W的上表面Wa形成期望的厚度的保护膜J。
然后，为了将晶片W从保持工作台11搬出，使喷嘴2旋转，以便使提供口20从保持工作台11的上方移动至退避位置。这里，液体如上述那样被从喷嘴2的提供口20内附近回吸，因此能够防止产生下述情况：因伴随旋转而施加至喷嘴2的振动等而从喷嘴2将不需要的液体滴落在晶片W的上表面Wa的保护膜J上。
如上所述，本发明的液体提供单元1具有：第一配管5，其将泵4与容器3连接；第一止回阀50，其配设在第一配管5上，阻止从泵4朝向容器3的方向的液体流动；第二配管6，其将喷嘴2与泵4连接；以及第二止回阀60，其配设在第二配管6上，阻止从喷嘴2朝向泵4的方向的液体流动，第二止回阀60具有：竖立设置的筒状的阀室600；以及在阀室600内移动自如的球体601，阀室600由第一阀室600a和圆柱状的第二阀室600b形成，其中，该第一阀室600a使一端侧与喷嘴2连通，并且具有在球体601与室的内壁之间形成间隙的大小，该第二阀室600b与第一阀室600a的另一端连结，并且具有供球体601嵌入的内径，因此在通过泵4对喷嘴2提供液体时，球体601在第一阀室600a内漂浮，在停止泵4对喷嘴2提供液体时，球体601通过自重而嵌入至第二阀室600b内并在第二阀室600b内从上向下移动，从而能够使第二配管6的路径内成为负压而防止从喷嘴2滴下不需要的液体。因此，不需要在液体提供单元1中具有复杂且昂贵的滴液防止机构。
另外，本发明的液体提供单元1并不限于上述说明的方式，另外，对于附图所示的各结构的大小及形状等不限于此，可以在能够发挥本发明的效果的范围内适当变更。

Claims (1)

1.一种液体提供单元，其向晶片的上表面滴下液体，其中，
该液体提供单元具有：
喷嘴，其向晶片滴下液体；
容器，其贮存液体；
泵，其使泵室扩张和收缩而将液体从该容器输送至该喷嘴；
第一配管，其将该泵与该容器连接；
第一止回阀，其配设在该第一配管上，阻止从该泵朝向该容器的方向的液体流动；
第二配管，其将该喷嘴与该泵连接；以及
第二止回阀，其配设在该第二配管上，阻止从该喷嘴朝向该泵的方向的液体流动，
该第二止回阀具有：
竖立设置的筒状的阀室；以及
在该阀室内移动自如的球体，
该阀室由第一阀室和圆柱状的第二阀室形成，其中，该第一阀室使一端侧与该喷嘴连通，并且具有在该球体与阀室的内壁之间形成间隙的大小，该第二阀室与该第一阀室的另一端连结，并且具有供该球体嵌入的内径，
在通过该泵对该喷嘴提供液体时，该球体在该第一阀室内漂浮，在该泵停止对该喷嘴提供液体时，该球体通过自重而嵌入至该第二阀室内并在该第二阀室内从上向下移动，从而使该第二配管的路径内成为负压。
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